PLC下幾種程序設(shè)計(jì)探究

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摘要：介紹了plc中幾種程序設(shè)計(jì)，包括泵輪換設(shè)計(jì)、溫度梯度報(bào)警設(shè)計(jì)、開停機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。這些程序已經(jīng)全部應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目，并獲得了很好的效果。

關(guān)鍵詞：泵輪換；溫度梯度報(bào)警；開停機(jī)程序模擬

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，PLC作為邏輯控制單元也較以前更容易編程，目前的PLC不僅可以完成簡單的與、或、非運(yùn)算，而且可以完成更加復(fù)雜的功能。在筆者接觸的一些項(xiàng)目中，水電廠提出了一些典型的功能需要實(shí)現(xiàn)，筆者從中選擇了幾個(gè)有代表性的功能進(jìn)行介紹。

1水電廠的泵輪換設(shè)計(jì)

由于水電廠使用泵對(duì)油壓、冷卻水等進(jìn)行控制，所以，泵的控制在水電廠中非常重要，一般采用主、備用兩個(gè)泵控制。本文介紹一種典型的泵輪換設(shè)計(jì)：在泵的控制箱上一般設(shè)有現(xiàn)地、遠(yuǎn)方把手，當(dāng)把手切換到現(xiàn)地的時(shí)候，操作員可以在現(xiàn)地手動(dòng)操作泵的啟停，不用考慮遠(yuǎn)方計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的控制；當(dāng)把手切換到遠(yuǎn)方的時(shí)候，操作員需要通過計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)方控制。泵的控制在計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)上一般設(shè)置為手動(dòng)、自動(dòng)兩種控制模式。1）當(dāng)采用手動(dòng)控制模式時(shí)，可以完成的操作如下：操作員可以通過遠(yuǎn)方計(jì)算機(jī)的控制按鈕手動(dòng)控制泵的啟停，在這種模式下，一旦泵出現(xiàn)了故障或者出現(xiàn)緊急停機(jī)等重要信號(hào)，則需要將泵的控制方式變?yōu)樽詣?dòng)控制模式，減少由于操作人員的誤操作而導(dǎo)致的事故擴(kuò)大化；2）當(dāng)采用自動(dòng)控制模式時(shí)，可以完成的操作如下：操作員可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)手動(dòng)選擇由哪個(gè)泵作為主泵，從而實(shí)現(xiàn)泵的有序輪換。泵在自動(dòng)模式下可以按照主、備用泵的運(yùn)行規(guī)則運(yùn)行。3）主、備用泵運(yùn)行規(guī)則：當(dāng)主用泵出現(xiàn)問題的時(shí)候，備用泵啟動(dòng)；當(dāng)僅使用主用泵系統(tǒng)壓力仍然不足的時(shí)候，主、備用泵同時(shí)啟動(dòng)；泵啟動(dòng)時(shí)候的條件判斷，包括遠(yuǎn)方，自動(dòng)，主、備用泵沒有故障等。

2水電廠的溫度梯度報(bào)警設(shè)計(jì)

水電廠對(duì)于水輪機(jī)的軸瓦溫度監(jiān)測(cè)非常重視，一旦軸瓦被燒毀，就會(huì)對(duì)水輪機(jī)進(jìn)行大修，將會(huì)造成相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)損失。但是，如果由于測(cè)溫元件的問題造成了機(jī)組的非正常停機(jī)，也會(huì)影響水電廠的正常運(yùn)營。所以，需要設(shè)計(jì)一個(gè)溫度報(bào)警程序，有效地防止誤報(bào)警造成的非正常停機(jī)。筆者在實(shí)際工程項(xiàng)目中設(shè)計(jì)了溫度梯度報(bào)警程序，不僅有效地防止了誤報(bào)警造成的非正常停機(jī)，同時(shí)當(dāng)真正出現(xiàn)了溫度過高情況的時(shí)候也可以及時(shí)停機(jī)，避免了機(jī)組事故的擴(kuò)大化。具體設(shè)計(jì)思路如下：（1）設(shè)定溫度停機(jī)的條件水電廠一般采用PT100電阻作為測(cè)溫的元件，采用PLC設(shè)備中的模擬量模塊作為采集模塊，一旦出現(xiàn)溫度過高的情況，一般是由于以下3種情況產(chǎn)生的：1）外部電阻斷線或模擬量采集通道故障，造成溫度值偏高；2）溫度量出現(xiàn)波動(dòng)變化，造成溫度值瞬間偏高；3）溫度量實(shí)際溫度確實(shí)偏高。鑒于上述幾種情況，一般設(shè)置模擬量通道質(zhì)量、溫度梯度報(bào)警作為溫度是否真正偏高的條件。（2）模擬量通道質(zhì)量PLC一般都帶有對(duì)模擬量每個(gè)通道質(zhì)量的診斷功能，所以，可以很方便地診斷到該通道是否正常。（3）溫度量梯度報(bào)警程序設(shè)計(jì)在確定完溫度量采集通道是否正常之后，存儲(chǔ)采集通道正常的點(diǎn)，在某一個(gè)特定的時(shí)間段內(nèi)，如果這些溫度量的差值超過某個(gè)限定值，則說明該溫度量不穩(wěn)定，產(chǎn)生了溫度量梯度報(bào)警。一旦產(chǎn)生溫度量報(bào)警，則說明該點(diǎn)不可以參與停機(jī)控制，應(yīng)該予以篩除。（4）可信值處理程序在經(jīng)過上述篩查之后，剩下的數(shù)值屬于可相信的數(shù)值，這些數(shù)值會(huì)和某個(gè)給定值進(jìn)行比較，當(dāng)這些數(shù)值大于給定值的數(shù)量超過設(shè)定值后，機(jī)組會(huì)進(jìn)入事故停機(jī)流程。

3水電廠開停機(jī)程序模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用PLC做水電廠程序模擬實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，一般需要對(duì)條件進(jìn)行逐個(gè)強(qiáng)制，這種方法不僅繁瑣，而且無法看出實(shí)際流程中出現(xiàn)的問題。筆者設(shè)計(jì)了一套基于PLC的開停機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)，主要思路如下：1）確定流程需要操作的設(shè)備；2）確定設(shè)備的返回點(diǎn)，以及返回點(diǎn)在什么情況下動(dòng)作；3）確定開、停機(jī)的條件，以及動(dòng)作順序；4）按照動(dòng)作順序模擬開、停機(jī)的條件；5）觀察設(shè)備的動(dòng)作順序是否滿足要求；6）觀察設(shè)備動(dòng)作之后的返回點(diǎn)是否正確；7）觀察開停機(jī)流程是否完全執(zhí)行完畢。

4結(jié)束語

通過使用PLC編寫泵輪換程序、溫度梯度報(bào)警程序、開停機(jī)模擬程序，滿足了大部分水電廠的運(yùn)行要求，減少了非正常停機(jī)的次數(shù)，提高了水電廠正常開停機(jī)率。

參考文獻(xiàn)

［1］鄭阿奇，徐斌．施耐德PLC應(yīng)用技術(shù)［M］．北京：電子工業(yè)出版社，2011

作者:張捷 李天毅 張立康 單位:中國水利水電科學(xué)院 北京中水科水電科技開發(fā)有限公司