關于內蒙古國華準格爾第二發電有限公司
給煤機控制系統改造的回顧
張海軍
[北京亞捷隆測控技術有限公司2007.04]

內蒙古國華準格爾電廠原給煤機控制系統采用上海重型機械廠生產的以9224A控制器為核心的給煤控制系統，控制系統包括動力柜、微機控制柜以及上下閘門控制箱三部分。因原系統使用年限較多，部分設備已經老化，備品備件采購較難，控制器經常發生誤故障而導致給煤機停機，給正常生產造成巨大影響。因此用戶決定對其實施改造。
2004年3月，經過我公司工程技術人員與準電工程師的多次討論及現場勘查，最終對改造的可行性做出確定并正式的簽署改造協議。改造的內容包括電氣控制部分及現場傳感器器部分。其中控制的核心部分采用西門子公司的BW500型積分控制器。

通用給煤機主要包括給煤機本體、傳動部分、各種安全保護裝置、測速裝置、稱重傳感器、流量積分控制器、安全回路控制器(如可編程控制器PLC)及調速控制器。其中的測速裝置、稱重傳感器、流量積分控制器及安全回路控制器對整個給煤機控制系統的安全、性能及可靠性上起著至關重要的作用。因此，本次改造主要對上述設備進行更新換代，采用高性能、高可靠性的原裝進口產品替代原國產設備，以使系統安全可靠的運行。

原控制系統的9224A控制器（包含I/O板）為上海重型機械廠自行開發的給煤機專用儀表，其本身具有流量PID控制功能，同時又固化了I/O邏輯控制功能，但用戶無法自行更改其控制邏輯，導致在某些情況下出現系統不穩定并經常誤動作停機的現象。同時系統的維護量較大。對于該部分的改造，我們采用西門子原裝進口的流量積分控制器BW500及具有邏輯編程功能的西門子LOGO控制器。其中BW500執行流量PID調節功能，根據集空室給定的給煤率信號（4-20mA），通過PID輸出（4-20mA）控制變頻器的頻率輸出，進而將給煤流量控制在一個恒定的值。LOGO控制器主要負責安全回路的切斷保護，其具有6路信號輸入及4路繼電器輸出，并具有可編程功能，可靈活方便的對保護回路進行改造，相對于傳統的保護電路而言，其接線簡便、無機械部件，極大的提高了系統的可靠性。

在給煤機系統中，對控制精度起決定性作用的為速度傳感器、稱重傳感器及積分控制器。原系統中稱重傳感器為蘇州產，其長期穩定及可靠性較差，同時應廠方要求，本次改造選用原狀進口稱重傳感器，并在機械結構上保持與原傳感器的安裝相一致，以適應原給煤機本體的機械結構。對于測速傳感器部分，因原系統測速裝置為測速電機，其信號特性（幅值約28V）與積分控制器的速度接入信號不相符，因此，將對速度信號進行隔離變換，采用光電隔離技術將速度傳感器輸出的高幅值信號轉換為幅值穩定（12V）、可靠的集電極開路輸出信號給積分控制器，同時也可以選擇將信號進行穩壓后輸出至積分控制器。

在本次改造中，控制部分改造為改造的中心環節，改造具體包括兩個組成部分：閉環控制回路部分；電氣回路控制部分。控制部分的改造本著以簡單、適用、可靠為原則。以便最大程度的減小使用過程中維護及查找故障原因的工作量。

閉環控制回路部分由積分儀表（西門子BW500）、變頻器（西門子MM440）、交流調速電機、速度傳感器及稱重部分構成。稱重信號及速度信號經過積分儀表處理轉換成瞬時流量[RATE=SPEED X LOAD],該流量信號與DCS給定信號進