PLC下幾種程序設計探究

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摘要：介紹了plc中幾種程序設計，包括泵輪換設計、溫度梯度報警設計、開停機模擬實驗設計。這些程序已經(jīng)全部應用于實際項目，并獲得了很好的效果。

關鍵詞：泵輪換；溫度梯度報警；開停機程序模擬

隨著計算機技術的發(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、非運算，而且可以完成更加復雜的功能。在筆者接觸的一些項目中，水電廠提出了一些典型的功能需要實現(xiàn)，筆者從中選擇了幾個有代表性的功能進行介紹。

1水電廠的泵輪換設計

由于水電廠使用泵對油壓、冷卻水等進行控制，所以，泵的控制在水電廠中非常重要，一般采用主、備用兩個泵控制。本文介紹一種典型的泵輪換設計：在泵的控制箱上一般設有現(xiàn)地、遠方把手，當把手切換到現(xiàn)地的時候，操作員可以在現(xiàn)地手動操作泵的啟停，不用考慮遠方計算機監(jiān)控系統(tǒng)的控制；當把手切換到遠方的時候，操作員需要通過計算機監(jiān)控系統(tǒng)進行遠方控制。泵的控制在計算機監(jiān)控系統(tǒng)上一般設置為手動、自動兩種控制模式。1）當采用手動控制模式時，可以完成的操作如下：操作員可以通過遠方計算機的控制按鈕手動控制泵的啟停，在這種模式下，一旦泵出現(xiàn)了故障或者出現(xiàn)緊急停機等重要信號，則需要將泵的控制方式變?yōu)樽詣涌刂颇Ｊ剑瑴p少由于操作人員的誤操作而導致的事故擴大化；2）當采用自動控制模式時，可以完成的操作如下：操作員可以根據(jù)經(jīng)驗手動選擇由哪個泵作為主泵，從而實現(xiàn)泵的有序輪換。泵在自動模式下可以按照主、備用泵的運行規(guī)則運行。3）主、備用泵運行規(guī)則：當主用泵出現(xiàn)問題的時候，備用泵啟動；當僅使用主用泵系統(tǒng)壓力仍然不足的時候，主、備用泵同時啟動；泵啟動時候的條件判斷，包括遠方，自動，主、備用泵沒有故障等。

2水電廠的溫度梯度報警設計

水電廠對于水輪機的軸瓦溫度監(jiān)測非常重視，一旦軸瓦被燒毀，就會對水輪機進行大修，將會造成相當大的經(jīng)濟損失。但是，如果由于測溫元件的問題造成了機組的非正常停機，也會影響水電廠的正常運營。所以，需要設計一個溫度報警程序，有效地防止誤報警造成的非正常停機。筆者在實際工程項目中設計了溫度梯度報警程序，不僅有效地防止了誤報警造成的非正常停機，同時當真正出現(xiàn)了溫度過高情況的時候也可以及時停機，避免了機組事故的擴大化。具體設計思路如下：（1）設定溫度停機的條件水電廠一般采用PT100電阻作為測溫的元件，采用PLC設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)波動變化，造成溫度值瞬間偏高；3）溫度量實際溫度確實偏高。鑒于上述幾種情況，一般設置模擬量通道質(zhì)量、溫度梯度報警作為溫度是否真正偏高的條件。（2）模擬量通道質(zhì)量PLC一般都帶有對模擬量每個通道質(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）溫度量梯度報警程序設計在確定完溫度量采集通道是否正常之后，存儲采集通道正常的點，在某一個特定的時間段內(nèi)，如果這些溫度量的差值超過某個限定值，則說明該溫度量不穩(wěn)定，產(chǎn)生了溫度量梯度報警。一旦產(chǎn)生溫度量報警，則說明該點不可以參與停機控制，應該予以篩除。（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)值會和某個給定值進行比較，當這些數(shù)值大于給定值的數(shù)量超過設定值后，機組會進入事故停機流程。

3水電廠開停機程序模擬實驗設計

采用PLC做水電廠程序模擬實驗的時候，一般需要對條件進行逐個強制，這種方法不僅繁瑣，而且無法看出實際流程中出現(xiàn)的問題。筆者設計了一套基于PLC的開停機模擬實驗，主要思路如下：1）確定流程需要操作的設備；2）確定設備的返回點，以及返回點在什么情況下動作；3）確定開、停機的條件，以及動作順序；4）按照動作順序模擬開、停機的條件；5）觀察設備的動作順序是否滿足要求；6）觀察設備動作之后的返回點是否正確；7）觀察開停機流程是否完全執(zhí)行完畢。

4結束語

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

參考文獻

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

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