高速發(fā)展的中國經(jīng)濟(jì)對能源和環(huán)保提出了越來越高的要求，利用秸稈燃燒發(fā)電是充分利用能源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境的有效途徑之一。在秸稈發(fā)電廠中采用以和利時公司HOLLiAS LK系列PLC為主的自動化上料系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對熱電廠秸稈上料系統(tǒng)工藝過程及生產(chǎn)設(shè)備的監(jiān)測與自動控制。該系統(tǒng)性能穩(wěn)定、功能齊全、性價比高、擴(kuò)展靈活，目前已成功應(yīng)用于多個熱電廠秸稈上料系統(tǒng)現(xiàn)場。
　　1、工藝流程介紹
　　秸稈發(fā)電廠采用秸稈為原料，將其打碎并包裝成捆，上料系統(tǒng)將深加工后的秸稈燃料通過散包機(jī)進(jìn)行二次打碎，并將二次打碎后的燃料分散成碎料送至皮帶機(jī)，皮帶將分散后的秸稈碎料送入蒸汽爐的加熱系統(tǒng)內(nèi)充分燃燒，使蒸汽爐循環(huán)水轉(zhuǎn)變?yōu)樗魵馔苿悠啓C(jī)旋轉(zhuǎn)，再由動能轉(zhuǎn)化為電能。整個上料系統(tǒng)包括散包機(jī)的原料分散和皮帶機(jī)的物料輸送兩部分。
　　·散包機(jī)原料分散系統(tǒng)
　　散包機(jī)由壓料輥、導(dǎo)料輥、輸送輥、一次側(cè)散包機(jī)、二次側(cè)散包機(jī)幾部分組成。
　　秸稈燃料進(jìn)入散包機(jī)后，先由壓料輥將其進(jìn)行二次粉碎，粉碎后的燃料通過導(dǎo)料輥進(jìn)入輸送輥。后由輸送輥送入一次側(cè)散包機(jī)進(jìn)行分散作業(yè)，分散后再次經(jīng)由輸送輥送至二次側(cè)散包機(jī)進(jìn)行二次分散作業(yè)。
　　·皮帶機(jī)物料輸送系統(tǒng)
　　經(jīng)二次分散作業(yè)后的秸稈燃料由散包機(jī)進(jìn)入皮帶機(jī)內(nèi)，燃料由0#皮帶機(jī)→1#皮帶機(jī)→2#皮帶機(jī)→3#皮帶機(jī)，最后由3#皮帶機(jī)將其送入加熱爐的爐膛內(nèi)進(jìn)行燃燒。
　　2、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計
　　秸稈發(fā)電廠控制系統(tǒng)分為生產(chǎn)管理級、現(xiàn)場控制級和就地控制級三層結(jié)構(gòu)，利用高速工業(yè)以太網(wǎng)（TCP/IP協(xié)議）進(jìn)行連接以實(shí)現(xiàn)信息和資源的共享，其優(yōu)先級分別為就地控制級最高，其次為現(xiàn)場控制級，最低為生產(chǎn)管理級。由LK系列PLC組成的現(xiàn)場控制站位于該系統(tǒng)的的現(xiàn)場控制級，并接入電廠原有的DCS系統(tǒng)中。

自動化控制系統(tǒng)示意圖
　　·生產(chǎn)管理級：位于蒸汽爐、汽輪機(jī)聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)控制室內(nèi)，由原有DCS監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成。各監(jiān)控計算機(jī)對主要工藝設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和生產(chǎn)過程的工藝參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及顯示。上料輸送系統(tǒng)的PLC控制站通過串口通訊，與DCS系統(tǒng)的通訊服務(wù)器連接并由該服務(wù)器將PLC控制站數(shù)據(jù)傳入DCS的I/O服務(wù)器內(nèi)，I/O服務(wù)器上運(yùn)行的監(jiān)控軟件將該數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示并下發(fā)控制命令。
　　·現(xiàn)場控制級：即PLC控制級，由LK大型PLC構(gòu)成，采用CPU雙機(jī)熱備的冗余結(jié)構(gòu)，使整個系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。其功能是讀取上料系統(tǒng)中散包機(jī)和各皮帶機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，并根據(jù)生產(chǎn)管理系統(tǒng)下發(fā)的指令來控制系統(tǒng)中各設(shè)備的運(yùn)行。采集數(shù)據(jù)主要包括散包機(jī)各組成部分變頻器的運(yùn)行狀態(tài)、反饋電流以及故障信號;皮帶機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、反饋電流及各皮帶機(jī)的在線檢測開關(guān)信號?，F(xiàn)場控制級接受生產(chǎn)管理級的調(diào)度，但并不依賴于生產(chǎn)管理級而運(yùn)行，若監(jiān)控計算機(jī)出現(xiàn)故障或并沒有投入使用亦或通信網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，該控制站仍能正常工作，對整個工藝過程沒有影響。
　　·就地控制級：將設(shè)備切換到現(xiàn)場手動狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的就地手動控制。就地手動控制具有最高的優(yōu)先級，主要應(yīng)用在設(shè)備調(diào)試、維護(hù)階段。
　　秸稈發(fā)電廠上料控制系統(tǒng)采集原料分散系統(tǒng)中負(fù)責(zé)控制壓料輥、導(dǎo)料輥、送料輥、一次側(cè)散包輥和二次側(cè)散包輥等設(shè)備的變頻器狀態(tài)信號及數(shù)據(jù)信號并對以上設(shè)備發(fā)送控制信號;實(shí)時讀取并控制物料輸送系統(tǒng)中各皮帶機(jī)的工作狀態(tài)，包括各皮帶機(jī)組的A/B兩條皮帶的啟停控制及防撕裂、打滑、堵料、跑偏、拉繩等在線檢測開關(guān)。
　　3、系統(tǒng)功能
　　秸稈發(fā)電廠上料輸送系統(tǒng)通過將PLC控制站接入原有DCS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對工藝流程的監(jiān)測、控制以及數(shù)據(jù)的處理、存儲、分析以及報表打印等任務(wù)。
　　·工藝流程顯示：顯示工藝流程的同時將所有的設(shè)備狀態(tài)、工藝參數(shù)以及各控制回路的詳細(xì)參數(shù)等進(jìn)行了有針對性的實(shí)時采集與顯示。
　　·設(shè)定值顯示：包括所有必需參數(shù)的設(shè)定值、控制方式、調(diào)節(jié)參數(shù)以及其它聯(lián)鎖值、報警值等。
　　·報警顯示：包括實(shí)時報警、歷史報警。系統(tǒng)可在線診斷各類故障，查找故障部位并報警。包括工藝數(shù)據(jù)報警、設(shè)備故障報警、系統(tǒng)故障報警，根據(jù)不同的報警信息提供不同的報警畫面，在故障確認(rèn)后可實(shí)現(xiàn)報警解除。
　　·報表顯示和打?。翰捎昧薉DE技術(shù)，從而使用戶能夠直接使用Excel編制報表。借助Excel的強(qiáng)大功能，用戶可以隨心所欲地編制各種各樣的報表?？梢允菍?shí)時數(shù)據(jù)的報表，也可以是歷史數(shù)據(jù)的報表。
　　·歷史數(shù)據(jù)的存儲與檢索：對重要的數(shù)據(jù)進(jìn)行在線存儲，數(shù)據(jù)的存儲時間最長為10年。可以通過歷史報表或者歷史趨勢曲線的方式來檢索歷史數(shù)據(jù)。
　　·控制：在監(jiān)控計算機(jī)上可以進(jìn)行遠(yuǎn)程手動控制，使用鼠標(biāo)、鍵盤控制PLC來啟動和停止現(xiàn)場的設(shè)備。
　　·操作記錄：對重要設(shè)備的操作、重要參數(shù)的修改均會自動記錄，包括登錄的操作員、對設(shè)備進(jìn)行的操作、時間以及修改前的參數(shù)值、修改后的參數(shù)等，以利于管理及事故分析。
　　·系統(tǒng)的安全管理：系統(tǒng)設(shè)置為多用戶、多區(qū)域方式，各類用戶均有自己的用戶名和密碼，對應(yīng)著不同的安全級別，決定了操作員可觀察的范圍、可使用的功能、可修改的參數(shù)等。最多可以設(shè)置為8級用戶、8級區(qū)域。