文档介绍：PLC在水电机组自动化控制系统中的应用研究
PLC在水电机组自动化控制系统中的应用研究
【摘要】PLC的科学操作性和效果对于水电机组自动化控制系统有很大的帮助。本文概述了PLC的概念,以四川攀枝花上河坝水电厂为例,分析了PLC在水电机组自动化控制系统中的具体的应用。
【关键词】PLC;水电机组;自动化控制系统;应用
中图分类号:: A
一、前言
水电机组的自动化控制系统是水电机组控制的发展方向,而PLC作为数字运行操作的电子装置,对于水电机组实现自动化控制系统有很大的意义,能够为水电机组实现完全自动化提供技术和设备支持,使水电机组自动化更好、更快的得到完善。
二、PLC概述
PLC是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。
三、工艺过程及控制要求
水电机组的工况主要有检修、备用、空载、发电、调相五种,控制主要是按照电网或生产现场的要求,完成任意两种工况之间的转换,在机组有事故或故障时自动启动相应动作流程,将机组转至安全工况。
控制系统要求有远方、近方操作并相互屏蔽以防误操作,对操作命令进行合法性检查,并允许纠错。盘面应有较明显的提示。同时还要完成机组辅助的油、水系统的定期倒换及启停控制、工况小时数统计。
三、系统组成
以四川攀枝花上河坝水电厂为例,在该厂的计算机监控系统中,由操作员站os和工程师站ES两台上位机和包括1号机组、2号机组及线路公用设备3个现地控制单元在内的前置机及可编程控制器组成分层分布式网络系统,机组LCU中使用了OMRON C200H S型可编程控制器,由基板、电源、主机、开关量输入、开关量输出、模拟量输入和模拟量输出等模块组成,它的主机CPU模块带有2个通信接口,一个作编程和在线监视,另一个为标准RS232C串行通信接口,该接口与LCU单元内的前置机通信,将PLC采集的机组数据和状态发送至前置机,由前置机通过以太网传送给上位机。中央控制室的控制命令,先由以太网传送到各LCU单元的前置机,再由前置机通过串口下达给PLC,由PLC进行机组自动开停机控制和有功无功的负荷调整。

图3—1 控制系统组成
四、机组自动控制功能
攀枝花上河坝水电厂自动控制系统的设计思想是以计算机监控系统为主,常规设备为辅,要求监控系统覆盖全厂的控制部分,而且在上位机和前置机均退出运行时,仍有手段完成全部的机组启停控制和负荷调整。为此,除了操作员站计算机和LCU前置机的键盘和显示器可进行机组运行状态显示和操作外,还为机组PLC控制柜配置了控制流程的模拟显示和操作面板,分别与PLC的输入、输出模块相连,以便机组PLC单独控制时,具有良好的人机界面。
机组PLC的主要控制功能包括:开机流程、正常停机流程、事故停机流程、紧急停机流程、执行AGC,AVC自动负荷调整流程、发电转调相流程、调相转发电流程。其中,紧急停机流程具有最高优先级,事故停机流程次之,正常停机流程再次之。任一停机流程启动的