PLC現(xiàn)場控制單元技術(shù)于水利樞紐系統(tǒng)的應(yīng)用分析

1、    plc現(xiàn)場控制單元技術(shù)于水利樞紐系統(tǒng)的應(yīng)用分析    陸敏楊勝梅摘要：本文以某水利樞紐工程為例，闡述了水利樞紐系統(tǒng)中plc現(xiàn)場控制單元技術(shù)的應(yīng)用，能夠提升水利樞紐系統(tǒng)的工作效率，保障各項工作質(zhì)量的，旨在為規(guī)范水利工程的運行管理提供參考意見。關(guān)鍵詞：plc；現(xiàn)場控制；單元技術(shù)；水利樞紐系統(tǒng)，應(yīng)用一、工程案例以某樞紐工程為例，自建成以來累積排水量為194.2億m3，在特大洪澇工作中，本樞紐工程中各個站點閘門共同泄洪量為47.2億m3，將樞紐工程的作用充分凸顯了出來。由于樞紐工程是在早年規(guī)劃，加之工程經(jīng)費不足，使得各項設(shè)備與技術(shù)難以滿足當(dāng)前的運行需求。

2、旨在將plc現(xiàn)場控制單元技術(shù)融入本水利樞紐工程系統(tǒng)中，以全面提升水利樞紐系統(tǒng)的安全性、可靠性，先進性。二、在水利樞紐系統(tǒng)內(nèi)plc現(xiàn)場控制單元技術(shù)的應(yīng)用plc控制單元可劃分為功能、任務(wù)、安全回路、硬件、程序等，其中主要控制流程為功能、任務(wù)、安全回路，這也是plc現(xiàn)場控制單元技術(shù)運行的基本需求，plc現(xiàn)場控制單元技術(shù)的水利工程樞紐系統(tǒng)內(nèi)的應(yīng)用主要如下：（一）閘門運動分析plc現(xiàn)場控制單元內(nèi)的起重設(shè)備包含了多種機構(gòu)，各個機構(gòu)在控制室的輔助下，能夠進行遠(yuǎn)程控制，不同機構(gòu)之間也存在著一定的聯(lián)系。在閘門位置設(shè)置了與各個機構(gòu)聯(lián)合的進線電源、保護系統(tǒng)等。就泵站機組而言，電氣控制系統(tǒng)不僅能夠維護運轉(zhuǎn)，還可以進行

3、制動、冷風(fēng)機速度、溫度、電機速度的控制與檢測，設(shè)備運行負(fù)荷檢測等。閘門的上下運行需要電動機的正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)，電動機類型為tl900-40/2006，具體如下圖1所示，若是熔斷器的運行正常，1hk始終保持閉合，閘門處于停止?fàn)顟B(tài)，且繼電器常閉觸點3k也保持閉合，在這類情況下，按下1k（閘門升降控制開關(guān)），會與1km導(dǎo)通，接著閘門將會做上升運動。繼電器1km為常開，會形成硬件互鎖，按下2k控制開關(guān)則無效，繼電器的2km則會導(dǎo)通，進而閘門會進行下降作業(yè)。（二）系統(tǒng)接線分析現(xiàn)場控制系統(tǒng)，在本案例原泵站的基礎(chǔ)上，增加一些繼電保護裝置，與plc裝置，本案例應(yīng)用的繼電器是集保護、測量為一體的plc現(xiàn)場控制單元技術(shù)

4、，閘門電機的作用是開展控制作業(yè)，plc替代人工編程操作，如下圖2所示。在上圖中，輸入模塊包括：x0端子對應(yīng)按鈕sb1，其功能為閘門上升控制按鈕。x1端子對應(yīng)按鈕sb2，其功能為閘門下降控制按鈕。x2端子對應(yīng)按鈕sb3，其功能為閘門停止控制按鈕。x3端子對應(yīng)按鈕1（2）km，其功能為閘門上升、下降命令執(zhí)行反饋。x4端子對應(yīng)按鈕sxwd，其功能為行程開關(guān)閘門上升到特定位置。x5端子對應(yīng)按鈕xxwd，其功能為行程開關(guān)閘門下降到特定位置。x6端子對應(yīng)按鈕qt，其功能為自動、手動進行開關(guān)切換。x7端子對應(yīng)按鈕1kh，其功能為開展過流保護作業(yè)。輸出模塊：y1對應(yīng)負(fù)載對應(yīng)正轉(zhuǎn)電機，其功能為閘門上升按鈕。y0

5、對應(yīng)負(fù)載對應(yīng)反轉(zhuǎn)電機，其功能為閘門下降按鈕。y2對應(yīng)負(fù)載為電機停止運行，其功能為閘門停止按鈕。本例子中的plc現(xiàn)場控制單元在其編輯中采取的是梯形圖的邏輯方式，還可以采用koyo進行控制系統(tǒng)開發(fā)，由于系統(tǒng)機構(gòu)比較清晰，因此開發(fā)工作比較便捷。最為重要的是該設(shè)備可以開展定時掃描，除了適應(yīng)特殊需求之外，還能夠兼顧外部的中斷點，可以實現(xiàn)各種類設(shè)備的編程，還可以實現(xiàn)（無協(xié)議）協(xié)議通訊。（三）單元閘門控制泵站機組在其自動化控制中，采取的是順序控制法，是依照生產(chǎn)流程設(shè)置的控制程序，設(shè)備的運行是在特定指令下開展，自動按照輸入的順序進行控制。機組的控制順序，是在plc現(xiàn)場控制單元的基礎(chǔ)上實現(xiàn)，在樞紐工程案例中，采

6、取的是流程控制方式，并將流程中斷引入到了plc現(xiàn)場控制單元編程界面中，避免在系統(tǒng)的運行中，出現(xiàn)長時間等待的現(xiàn)象，以此確保系統(tǒng)運行的可靠性與合理性。如下圖3所示，在plc現(xiàn)場控制單元閘門控制，首先需要審查閘門內(nèi)電機狀態(tài)，若是處于過流保護正常，且電機處于停止?fàn)顟B(tài)，在按下停止、啟動按鈕時，電機會等待系統(tǒng)的指令，在正式開始運作時閘門開啟到設(shè)置位置。在其運行中若有特殊情況出現(xiàn)，需要立即停止運行，并進行復(fù)位，閘門需要先運行到制定位置，接著在復(fù)位，直到與初始狀態(tài)保持一致。在plc開始運行時，繼電器m8002（特殊輔助器）的運行，s0為初始狀態(tài)位置，若是x7常閉觸點與y2常開接觸點，兩者之間的轉(zhuǎn)換條件成立，在

7、程序開始時，會進行狀態(tài)選擇。閘門控制系統(tǒng)在選擇狀態(tài)條件時，通常為二選一的方式，當(dāng)x0與x1其中任何一個成立，程序均會朝著下一個狀態(tài)進行，也只有在這里狀態(tài)下，才能夠繼續(xù)進行作業(yè)。若是x0先閉合，狀態(tài)停止在$20，rr0會開始作業(yè)，并將作業(yè)延時到180s，常閉開關(guān)rr0則處于常閉狀態(tài)，上升到x3閉合按鈕位置，狀態(tài)會從$20朝著$21發(fā)展，在y0執(zhí)行命令之后，閘門會繼續(xù)上升。若是將y1按鈕進行復(fù)位，就能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)各個軟件的互鎖，在閘門上升到一定位置之后，形成開關(guān)x4將會閉合，狀態(tài)會從$21-$22發(fā)展，y2執(zhí)行命令，在閘門停止作業(yè)之后會存在一定的慣性作業(yè)。三、結(jié)束語綜上所述，將plc現(xiàn)場控制單元技術(shù)應(yīng)用在水利樞紐系統(tǒng)中，