摘要：火电厂干渣机自动控制系统在提高生产效率、减轻工人负担等方面具有重要作用。本文以Hollysys为基础，设计了一套适用于火电厂干渣机的自动控制系统。通过对系统的功能、构成和设计要点的深入研究，提出了一种在当前国家产业发展方向下具有创新意义的解决方案。希望通过本文论述，为相关单位或者个人提供借鉴价值。

关键词： 火电厂、干渣机、自动控制系统、Hollysys、国家发展

引言：随着我国经济的不断发展，火电厂作为能源行业的主力军之一，其高效运行对国家能源安全至关重要。干渣机作为火电厂中的重要设备，在渣滓处理中发挥着重要作用。然而，传统的手动控制方式存在效率低、生产安全性差等问题。为解决这些问题，本文基于Hollysys平台，设计了一套先进的火电厂干渣机自动控制系统。

1、基于Hollysys的火电厂干渣机自动控制系统功能

1.1钢带清扫链自动张紧

干渣机钢带清扫链的正常运转对系统安全生产至关重要。钢带运行过程中易发生松弛、偏移等故障。Hollysys智能控制系统通过精确计算链条与齿轮间的扭矩指标，实时监测链条运动受力情况。一旦扭矩超出平稳范围，自动控制电机反向微调，迅速将链条再次调整至最佳工作状态，避免跳齿事故。相比人工作业的低效率与延迟反应，这种主动智能控制可快速响应张力异常，确保链条高效运转。除实时调节外，该系统还会跟踪记录长时间的链条磨损情况，并通过数据建模预测其使用寿命。运维人员可根据这一预判提前更换损耗严重的链条，防止断链事故的发生。这种基于数据驱动的智能维护方式，有效降低了系统故障率，提高了输送系统的可靠性与安全性。

1.2智慧排渣

Hollysys智能控制系统实现了对渣仓内物料堆积及温度变化的精确监测，使渣仓排渣达到智能化。系统通过激光雷达扫描构建渣仓内部三维点云，实时显示物料堆积形态，监控堵塞隐患。与此同时，渣仓壁嵌入的多组红外测温仪器全方位测定渣料分布区的温度变化，生成三维温度云图。当检测到局部温升过快，超出安全阈值，系统自动启动喷水降温，有效防止自燃事故。除状态监测外，系统还智能优化传统定时开关门的操作模式。根据渣仓积料情况，系统自动调整关门时间和频率，实现最小化、均匀排料，既防堵塞，又使设备负载在最佳区间，达到节能减耗目的。相较人工经验法，这种基于多源数据的智能排渣，更加灵活高效。

1.3冷风回收

火电厂机组运行过程中会产生大量低温废风，这部分冷量长期未得到有效利用。Hollysys冷风回收系统能对废风参数进行监测分析，在确保机组安全的前提下最大限度地回收利用这一能源。系统通过精密计算机组各部位的热负荷需求，优化调配冷风流经不同片区进行热交换后再排出，使废风冷量得以级联循环使用。这避免了直接外排带走的能量浪费，降低了系统总能耗。该系统还可根据实时煤种变化、机组负荷调整等情况，动态控制风机频率，实时优化调节冷风参数，保证机组在变化工作条件下的稳定运行。这种智能分析与精准调控相结合的新模式，使冷风这一珍贵资源得到合理利用，显著提升了系统的经济效益与环境效益。

1.4智能渣仓

Hollysys渣仓智能排渣系统实现了对储渣过程的监控与精确控制。传统的定时开关门排渣模式存在缺陷，无法实时应对渣料积累情况，易造成耗能低效、设施堵塞等问题。该智能系统以激光扫描技术为基础，对渣仓内物料形态变化进行三维立体监测，判断接近阈值的积渣高度，并联动控制门口开启大小与时间，使渣料高效流出，有效利用容积。与此同时，红外热成像探测器对关键部位温度实时检测，一旦发现异常警报器组激活喷水降温，保障了设施安全。除状态监测外，该系统还可以对历史积渣情况进行Big Data建模分析，预测今后一周内各运转阶段的积渣趋势。这为操作人员制定最佳渣仓清渣计划提供科学依据。这种多源信息感知与智能决策技术，将渣仓的监管与控制推上新高度，使检测维护由被动响应转向主动预测，实现渣储运转的更高效率与可靠性。

2、系统构成

2.1Hollysys硬件设备配置

Hollysys作为一套分布式控制系统，其硬件设备主要包括控制站、运算站、工程站等。控制站承担系统的核心控制功能，需要配置先进的工业计算机，确保算力需求；运算站负责监控和操作，采用工业级lcd显示屏，保证图像效果；工程站用于开发配置，选用性能强劲的工作站。除计算设备外，还需要磁盘阵列实现大数据存储，交换机组网通信，UPS供电系统保障供电可靠性。合理配置Hollysys硬件，才能发挥其强大的监控控制功能。

2.2传感器及执行器的选型与布局

需要根据被控对象的工艺特征，选择合适的测量传感器和执行控制器。用于测量温度、压力等过程参数的智能传感器，要选择精度高、响应快的产品。液位、流量仪器要适用于高温、高压条件。控制执行器包括电磁阀、变频器等，要满足调节精度要求。重要部位应设置冗余传感器，保证可靠性。合理布置设备，需要考虑便于安装调试、实施防护、简化布线等因素。

2.3系统通信模块设计

Hollysys支持多种通信模式接入设备信号。重要设备可采用有线网络，确保高可靠性；一般设备可用无线网络，以利灵活布置。控制指令、监测数据的核心环节需要高速光纤网络，保证实时性。不同网络需部署防火墙，隔离安全。通信系统设计要充分考虑安全稳定可靠的原则。合理的通信系统设计，是实现设备间可靠连接的基础。

3、设计要点

3.1系统稳定性与可靠性的提升

确保干渣机控制系统的稳定连续运行对整个生产过程至关重要。为此，我们可以采取一系列多样化的手段来提升系统的可靠性。首先，在硬件方面，选择工业级服务器、操作系统和数据库是至关重要的。同时，进行硬件冗余设计，以应对潜在的硬件故障，增强系统的稳定性。在软件层面，加强软件的健壮性，开发出色的失败保护机制，确保在出现故障时系统可以平稳退出，是确保系统连续运行的重要措施。为了应对重要通信链路的故障，我们需要进行冗余设计，以保障通信的稳定性。此外，对于控制站点，全面采用UPS供电，以防止电源中断对系统的影响。定期对软硬件进行检测维护，及时发现并解决潜在问题，是维持系统正常运行的关键。建立完善的备份机制，可以实现在故障发生时的快速切换和恢复，保障系统在最短时间内重新投入运行。通过综合运用这些手段，我们可以最大限度地提升系统的可靠性和连续性。这不仅有助于保障生产过程的稳定进行，也能够降低系统故障对整个生产线的影响。系统的可靠性提升不仅是技术层面的问题，更是对生产安全和效率的全面考量。

3.2能耗与资源利用效率的优化

Hollysys火电厂干渣机智能控制系统不仅实现了设备运转状态的精确监测，还可通过多源信息的整合应用，全面优化系统的能源利用效率。这主要从两个方面进行：第一， 冷风资源回收利用系统。大量低温废风长期被直接排放明显浪费。该系统以先进的风机频率转换技术为基础，实时检测机组各关键部位的负荷变化，动态优化调配废风的流经路径与交换方式，将冷量在确保安全前提下最大程度循环使用，显著减少了外排能量。这种信息感知与智能调度技术的运用，使珍贵的冷量资源被合理利用。第二，建立智能型漏风控制与修复系统。运行过程中机组必然存在一定系统漏风，这既消耗动力又降低热机效率。Hollysys系统通过IoT类传感器网络监测机组关键区域气压变化判断漏风位置，并据此精确计算漏风量与耗能数据，为制定处理措施提供依据。一旦检测到漏风增多，可快速启动喷涂修复程序重新补密。这种主动、精准的漏风治理，使能量消耗大幅减少，效率得以提高。可以看出，该智能系统构建了对系统能流与物流的精确计算与优化机制。多源信息的整合分析应用使冷风、漏风等资源得到高效利用，促进了能源配置与转换的最优化，显著提升了火力发电的经济性与环保性。

3.3系统操作界面人性化设计

本系统采用分层式界面设计，分为三个层次：

第一层是总监控界面。

总监控界面采用设色直观的平面图形式，以一目了然的方式展示火电厂各区域设备的实时运行概况。平面图上不同区域和主要设备用不同明亮色块标识，清楚描绘系统物理分布。正常运行状态下，色块保持原始颜色。一旦某区域或设备发生故障，对应色块即刻转变为醒目的暗红色，使值班人员很容易观察到问题所在。平面图下还设置简洁的文字状态栏，用简明文字补充说明事件详情。这种概览式的总界面设计，高效直观，一屏展示全貌，使得值班人员可以迅速判断系统整体状态，并快速定位异常，从而快速响应。

第二层是区域监控界面。从总界面进入某个区域，展示该区域内各设备和参数的实时监测图像和曲线图。该界面突出显示区域内的关键设备和报警信息，同时提供快捷方式连接至设备的操作界面或报警处理页面。该界面采用生动的黑白配色和资料图标显示方式，使信息展示更加直观。

第三层是设备和参数控制界面。该界面以交互式应用窗体显示，包含设备图示、实时数据显示窗格、控制按钮及参数设定窗格等组成部分。窗格支持拖放布局，按用户习惯进行自定义。控制方式也考虑人机交互原则，采用操作便捷的图标式按钮设计。数据和参数设置也尽量图形化，辅助提高操作效率。

3.4远程监控与操作功能的实现

Hollysys系统通过标准化网络接口与协议，可实现与企业信息系统的无缝对接，全面支持远程监控与控制功能。决策层和现场操作人员只需一个VPN客户端，就可通过办公网络环境登录控制系统。他们可以灵活地进行各种远程监视与视图分析。比如丰富的大屏监控面板让人一目了然地判断设备与系统的实时状态；多种生产状态监测曲线的历史回放与对比，可辅助准确地分析故障原因；三维立体的设备运行模拟动画，形象展示机械运动、物料运输流程等情况，十分直观。种种高效便捷的远程可视化操作，极大提升了用户体验。此外，移动监控客户端让管理者可以随时随地查看关键的实时生产状态，尤其是重要区域的监控面板、设备报警信息等。这可实现及时发现问题，快速响应的效果。现场操作人员可利用移动终端查询设备参数，协助检修维护。这类移动远程监测，可大幅提高管理与维护的效率。除读取信息外，授权的远程用户还可主动下发控制指令。例如远程启动或停止设备，调整控制参数等。所有远程控制行为都会自动记录，以供完整跟踪与审计。在本地主控室无法操作的极端情况下，远程终端权限可临时升级切换至远程控制模式，确保备用管控通道的顺畅可靠。因此双向的远程互动，既大幅提升企业协同效率，又确保在各种异常情况下系统可正常受控，始终处于安全可靠状态。

3.5对系统进行可扩展性设计

考虑到企业未来业务发展的需要，本系统在设计之初就充分考虑了良好的可扩展性。Hollysys系统网络部分选用了高速千兆光纤接口作为接入端口，带宽充裕，预留了很大的上行空间，可满足未来业务量激增的需求。这确保了系统的网络容量可以轻松扩展，应对大数据时代的挑战。系统服务器选用的是性能强劲的多核CPU和大容量内存，计算处理能力十分卓越。配合优化的控制gorithms，单台服务器就可以支持整个厂区复杂控制与优化运算。而服务器本身也具备扩展性，可以随需求横向扩充，形成计算集群，轻松应对未来运算量的增长。软件平台方面，采用的是模块化和面向服务的架构。把不同业务功能解耦为松散耦合的服务，这使得单个模块可以独立扩展。未来如果某项业务量增加，只需部署新的服务实例，实现软件容量的灵活水平扩展，无需修改代码，维护简单。标准化的软硬件接口，也使得接入新的外部系统或智能设备变得非常容易。丰富的接口类型，支持多种异构系统之间的无缝协同，构建高效的数字化产业生态链。

结束语：

本文的研究不仅为提高火电厂干渣机的自动化水平提供了切实可行的技术方案，也符合国家对于智能制造和自动化技术的发展方向。在当前产业升级的大背景下，自动控制系统的应用已成为提升企业竞争力的必然选择。希望通过本文的研究，为我国火电厂的技术创新和能源产业的可持续发展贡献一份力量。

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