一种基于FCS现场总线技术的新型智能化输煤控制系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于FCS现场总线技术的新型智能化输煤控制系统，包括卸煤系统，数字化煤场管控系统，上煤管控系统，筒仓混煤掺烧管控系统和附属系统；本发明专利技术使火电厂达到减员增效的目的；通过智能化的燃煤管理，减少因管理漏洞造成的入炉煤热值差损失；通过系统流程、路径自动选择，减少因运行人员运行习惯造成的能耗增加，有效地降低额外增加的燃料成本；实现输煤现场无人值守，大大减轻输煤人员劳动强度、改善工作环境；FCS现场总线技术具有节省硬件数量与投资、节省安装费用、节省维护开销、用户具有高度的系统集成主动权、提高了系统的准确性与可靠性等优越性，真正实现了“信息集中，控制分散”全分布式系统。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种基于FCS现场总线技术的新型智能化输煤控制系统，包括卸煤系统，数字化煤场管控系统，上煤管控系统，筒仓混煤掺烧管控系统和附属系统；本专利技术使火电厂达到减员增效的目的；通过智能化的燃煤管理，减少因管理漏洞造成的入炉煤热值差损失；通过系统流程、路径自动选择，减少因运行人员运行习惯造成的能耗增加，有效地降低额外增加的燃料成本；实现输煤现场无人值守，大大减轻输煤人员劳动强度、改善工作环境；FCS现场总线技术具有节省硬件数量与投资、节省安装费用、节省维护开销、用户具有高度的系统集成主动权、提高了系统的准确性与可靠性等优越性，真正实现了“信息集中，控制分散”全分布式系统。【专利说明】 一种基于FCS现场总线技术的新型智能化输煤控制系统
本专利技术属于火力发电厂的生产调度
，尤其涉及一种基于FCS现场总线技术的新型智能化输煤控制系统。
技术介绍
据不完全统计，当前火力发电厂燃料成本已占到电厂经营成本的70%以上，燃料系统的运行成本已成为关乎电厂经济效益的主要因素，在煤炭市场化的形式下，有效地提高输煤系统的自动控制和燃料管理水平是节约成本、减员增效的重要手段，是国内众多火电厂需要进一步解决的问题。 电厂输煤系统具有运行设备繁杂、运行时间长、工作任务重、运行人员劳动强度大、运行环境差、设备维护及时性差等特点。相较于火电厂其它系统已经达到的一键运行的控制水平，输煤系统的控制水平是很低的。 目前的火力发电厂输煤程控系统主要是采用PLC+IXD控制方式，利用PLC对整个输煤系统设备进行数据采集和控制。系统由人机接口、PLC主机、远程I/O和现场传感器组成。能够实现的功能主要有:上煤程控、配煤程控、设备统计、煤仓位测量、设备事故报警、管理监测、部分电源监测等。但是这些功能仅限单模块完成，各功能间没有衔接，而且，从输煤系统流程的整体来看，还有相当多的系统没有参与管控，如汽车来煤车辆管理、汽车衡、汽车卸煤、翻车机卸煤、采制样、斗轮机、筒仓混配煤、点检、设备维护、人员管理等；还存在另外一些问题，如监控少、设备采集信息量少、数据不准确、测量设备不可靠、电机空转时间长、耗用电缆量大等。综合来看，现有输煤程控系统存在监控不完善、自动化程度低、需要大量人工参与等缺点。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供一种基于FCS现场总线技术的新型智能化输煤控制系统，以解决现有技术存在的问题。 为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案:一种基于FCS现场总线技术的新型智能化输煤控制系统，包括卸煤系统，数字化煤场管控系统，上煤管控系统，筒仓混煤掺烧管控系统；所述卸煤系统，对汽车卸煤沟按不同煤质燃煤进行分区管理；根据各矿点预报的来煤计划生成汽车来煤预告单；通过设置在来煤车辆上的无线身份ID卡，对来煤车辆进行身份识别；通过分布于煤场各区域的定位终端和引导终端，引导来煤车辆到达指定煤场区域位置，并为其自动分配汽车衡站和采制样站进行自动称重和采制样；对火车来煤电子轨道衡、火车来煤自动采样系统、智能翻车机控制系统通过FCS现场总线进行集中控制；所述数字化煤场管控系统，实时采集煤场存煤数据，以三维数字化煤场方式展示煤场进出煤状态，同时嵌入实时煤场视频监控画面，及时获取煤场的动态储存情况，并向其他系统实时传递主要决策数据； 所述上煤管控系统，自动执行已制定的上煤流程；所述筒仓混煤掺烧管控系统，自动进行取料决策；优化配煤的煤质及比例，计算最佳的上煤方案；确定取煤路径，自动完成取料作业；对煤仓的煤种及其分界面进行实时检测；对给煤机的组态和给煤量进行优化。 包含信息层、主控层和FCS现场总线层，每层网采用双环网冗余、热备；信息层为控制系统的顶层，是非实时和管理数据通道，连接主控层；主控层为中间层，是实时控制数据通道，连接信息层、FCS现场总线层、DPU、操作员站、工程师站和历史数据站；FCS现场总线层为底层，是现场过程参数、状态、诊断数据通道，连接主控层，通过FCS现场总线连接现场总线仪表。 还包括故障诊断及维护系统:煤场运行设备电机、减速机、滚筒轴承处安装智能测温传感器，破碎机、大功率电机轴端安装振动传感器，皮带机安装可靠的跑偏、温度传感器，利用数据采集技术形成设备状态数据库、故障诊断数据库；煤场固定设备安装固定监测摄像头，沿皮带机设移动巡检摄像头，使原来的巡检、点检由中控室远程完成，并为设备状态数据库、故障诊断数据库提供相应数据；所有备品备件建立备件数据库，故障诊断和设备状态需要维修时结合备品备件数据库生成检修工单，明确维护负责人、时间、备件型号、数量信息，并自动生成采购申请。 还包括智能工业电视系统，实现自动跟踪监视、故障报警跟踪监视和自动巡视；输煤设备点检管理系统，通过FCS现场总线技术把所有设备状态的实时信息采集到设备管理服务器中，对设备的状态进行评估，针对不同的设备历史状态信息采取不同的措施；广播呼叫系统，实现通话和扩音广播呼叫；火警报警联动系统，自动向监控中心传递火警信息，控制建筑物内的公共设备和专用灭火设备，实施救人、灭火；人员动态轨迹管理系统，实现大范围巡检工作，实时记录巡检信息、巡检人员巡检轨迹、隐患故障现场图像、视频采集信息；多媒体控制系统，监察输煤系统各设备的运行情况，及时的发现系统运行故障，并能与其他系统联动，指挥相关工作人员协调工作。 本专利技术的有益效果:1、大大减少人工的参与，使火电厂达到减员增效的目的；通过智能化的燃煤管理，减少因管理漏洞造成的入炉煤热值差损失；通过系统流程、路径自动选择，减少因运行人员运行习惯造成的能耗增加，有效地降低额外增加的燃料成本；2、将输煤系统控制室主机系统集控室合并布置，甚至可以实现输煤现场无人值守，大大减轻输煤人员劳动强度、改善工作环境；3、FCS现场总线技术具有节省硬件数量与投资、节省安装费用、节省维护开销、用户具有高度的系统集成主动权、提高了系统的准确性与可靠性等优越性，真正实现了 “信息集中，控制分散”全分布式系统。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术的基础数据框图。 图2为本专利技术的控制范围平面示意图。 图3为本专利技术的组成示意图。 【具体实施方式】 下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术作进一步详细说明。 参见图1-图3。本专利技术提供一种基于FCS现场总线技术的新型智能化输煤控制系统，汲取目前各种适用于输煤系统的新技术、新装备，以及国内自动化厂商开发的成熟、先进的控制系统。采用FCS现场总线控制技术，根据卸煤、储煤、混煤、配仓、上煤等系统工作要求预设运行路径。在输煤系统运行当中，通过调取数据库内各输煤子系统的实时数据，并结合主机DCS混煤、配仓要求等信息，自动选择预设系统功能和最佳运行路径，最终实现一键运行功能。 智能化输煤控制系统包含信息层、主控层和FCS现场总线层。信息层为控制系统的顶层，是非实时和管理数据通道，连接主控层；主控层为中间层，是实时控制数据通道，连接信息层、FCS现场总线层、DPU、操作员站、工程师站和历史数据站；FCS现场总线层为底层，是现场过程参数、状态、诊断数据通道，连接主控层，通过FCS现场总线连接现场总线仪表。控制系统通讯结构采用双环网冗余、热备。 本专利技术包括卸煤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于FCS现场总线技术的新型智能化输煤控制系统，其特征在于：包括卸煤系统，数字化煤场管控系统，上煤管控系统，筒仓混煤掺烧管控系统；所述卸煤系统，对汽车卸煤沟按不同煤质燃煤进行分区管理；根据各矿点预报的来煤计划生成汽车来煤预告单；通过设置在来煤车辆上的无线身份ID卡，对来煤车辆进行身份识别；通过分布于煤场各区域的定位终端和引导终端，引导来煤车辆到达指定煤场区域位置，并为其自动分配汽车衡站和采制样站进行自动称重和采制样；对火车来煤电子轨道衡、火车来煤自动采样系统、智能翻车机控制系统通过FCS现场总线进行集中控制；所述数字化煤场管控系统，实时采集煤场存煤数据，以三维数字化煤场方式展示煤场进出煤状态，同时嵌入实时煤场视频监控画面，及时获取煤场的动态储存情况，并向其他系统实时传递主要决策数据；所述上煤管控系统，自动执行已制定的上煤流程；所述筒仓混煤掺烧管控系统，自动进行取料决策；优化配煤的煤质及比例，计算最佳的上煤方案；确定取煤路径，自动完成取料作业；对煤仓的煤种及其分界面进行实时检测；对给煤机的组态和给煤量进行优化。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，秦海山，苏瑞杰，张勇，史慧，易祖耀，薛飞，李纪凯，曹迪，
申请(专利权)人：华电郑州机械设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41