西门子6ES7214-1BD23-0XB8产品规格
1 引言
西山水电站位于越南中部,是加莱省境内西山河下游河段规划4个梯级电站中的第Ⅲ级。是越南电力系统中的主力电站,在系统中担负基荷及调频、调峰和事故备用任务。电站按无人值班(少人值守)原则设计。
紧急事故配压分段关闭装置是为发电机组提供后一级过速保护。紧急事故配压分段关闭装置运行的可靠性、稳定性直接关系到主设备和电站的安全。为保证机组紧急事故停机,完成自动化操作,事故配压分段关闭装置进行自动控制就显得尤为重要。
我们在西山水电站后一级过速保护装置控制系统中采用了“施耐德TWDLCAA24DRF型”可编程控制器,实现了全部电气、液压系统的控制,经过在越南西山3A电站的试验和实际运行的考验,这套装置的稳定性、可靠性等指标都满足电站设备运行的需要。达到了理想的控制效果。
2结构及工作原理
事故配压分段关闭装置是由控制油路的主配阀芯、控制主阀芯的电磁阀、分段关闭电磁阀、调整导叶关闭、分段关闭时间的调节阀等部分组成。事故配压分段关闭装置用于水电站水轮发电机组,在调速器故障失灵的情况下,紧急关闭导水机构,防止机组过速和水锤。为水轮发电机组的安全运行,提供可靠的保护。
发电机组正常运行时,调速器的主配压阀的开启和关闭腔分别与接力器的开启腔和关闭腔相通,机组运行工况的调整通过调速器的主配压阀操作接力器来实现。
当调速器发生故障致使机组转速过高,调速器无法完成通过接力器关闭导叶时,先导的两位三通电磁阀接到过速保护信号动作先导电磁阀换向,将压力油切断,原来管中接压力变为接回油,事故配压分段关闭装置控制油路的主配阀芯在差压的作用下移动,事故配压阀实现换向。配压阀动作到位后,其上的位置开关输出相应的信号。此时调速器的控制回路被完全切断,系统的压力油与接力器的关闭腔接通,接力器的开启腔接回油。水轮机的导水机构在接力器操作下关闭。导叶关闭完全由事故配压分段关闭装置控制,从而水轮机实现紧急停机,避免机组发生飞逸事故。
机组在关机的过程为了防止水锤的作用,防止抬机。要求关机分两段关闭,并根据调保计算结果来确定段快关闭、第二段慢关闭的关闭时间和拐点。将段快关闭到第二段慢关闭的拐点,即此点的导叶开度开关量输入到PLC中。经过程序处理如果满足条件,输出—个高电平,使分段关闭的先导电磁阀得电动作实现换向,导叶接力器开启腔的油只能经由调节阀流动。由于调节阀过流孑L较小,接力器关闭腔与开启腔之间的差压减少。导水机构的关闭速度减慢,机组进入第二段关闭即慢关闭。从而实现了分段关闭的要求。
数据的采集和动作结果的反馈是通过自动化元件将相应的信号传递给PLC。由PLC程序进行处理后根据事故条件实现对前导事故、分段电磁阀的控制。实现紧急关机和发出相应的信号。
3控制系统设计
3.1控制系统设计方案
本系统采用电液控制。由PLC根据机组过速保护装置发出的开关信号、事故停机信号、剪断销剪断信号等进行控制,先导电磁阀得到PLC输出的信号带电,电磁阀换向控制事故停机装置主阀改变油路;压力油接人接力器关闭腔,接力器开启腔接入回油。机组进行段关闭。在关闭的过程,输入PIC的导叶分段关闭位置开关信号,.关机进入第二段关闭。从而在调速器失灵的情况下,使水轮机导水机构按照调保计算结果的关闭时间、关机规律快速关闭导水机构,保证发电机组安全运行。控制系统结构如图1所示。
控制装置采用现地自动控制为主,远方控制(计算机监控系统)和现地手动控制为辅的控制原则。控制方式由设在控制屏上的控制开关设定,控制开关设“自动”、“手动”两个位置。
(1)控制开关在“自动”位置时,由PLC根据紧急停机条件控制事故配压分段关闭装置。
(2)控制开关在“手动”位置时,可不经PIA2直接控制事故配压分段关闭装置。只能由操作人员现地手动控制,便于设备调试及在特殊情况下的手动操作处理。
3.2控制系统硬件设计
根据事故配压分段关闭装置控制系统的特点,该PLC控制系统采用一体型24I/0控制器:具有14个数字量输入;l卟继电器输出;具有1个集成的串行口;多连接4个扩展I/O模块;一根编程电缆(Programmingdevicecable)。
1台事故配压分段关闭装置由西安江河电站技术开发有限责任公司提供,事故配压分段关闭装置将事故配压阀和分段关闭阀集成于一体;一台机械过速保护装置;导叶开度位置传感器;施耐德公司的交流接触器、指示灯、转换开关、按钮及继电器等。
3.3控制系统软件设计
根据本系统的控制要求,程序对各种外部条件进行综合判断。如:导叶位置、油压装置油压、机组转速等。如果经过程序判断,满足事故配压阀动作条件,即执行紧急事故停机程序。进行紧急事故停机,关闭导叶具体控制流程见图3。
4结语
本系统是按照“无人值班,少人值守”的要求进行设计,对辅助设备的自动化程度要求较高,PLC和现场总线在水电厂控制系统中的应用tigao了辅助设备控制系统的自动化程度。节省了投资费用,给电厂工作人员的运行、维护带来了很大的方便。
1 引言
拌和机沥青计量系统的沥青计量精度直接决定着生产成本和油石比的准确性,从而影响公路施工的工程质量。将PLC应用在沥青秤称重系统上可有效满足精度要求,并利用PLC中编程的灵活性方便地实现适时的沥青标定和对沥青泵及沥青秤门的自动控制。
2原理介绍
进入沥青秤中的沥青是由沥青泵供给的,沥青进入沥青秤之后,称重传感器(Tsc一200)将其重量转换为0~20mV的电压信号,该电压信号再经过变送器(TR200H)变成标称电压信号0~10V,由A/D转换器将其转换为PLC能识别的等效数字量,这些数字量进入PLC进行运算处理,PLC发出控制指令来控制沥青泵和沥青秤门的开、关,从而实现自动控制。其信号转换过程如图1所示。
3控制接线及程序设计
沥青计量控制系统主要由沥青称重传感器、变送器、A/D模块和PLC等部分组成,其外围接线如图2所示。PLC程序梯形图由以下三部分组成:
(1)通道选择及偏移、增益的初始化程序。
(2)偏移、增益的设置程序。
(3)输出数字量的读取及控制程序。
其程序梯形图如图3所示。PLC的I/O分配及内部元件安排如下表所示。
4控制过程
现场沥青实际值的输出数字量通过FROM指令读入到数据寄存器D0中,当实际值DO≥D3(标定值)时,辅助继电器M1线圈通电,其动分触点接通、下位设备搅拌锅已准备好且发出一个允许秤门开的信号s2(通过中间继电器的动分触点实现)时,沥青秤门开并通过M2的动断触点断开沥青泵;当实际值DO=0时,辅助继电器M2线圈通电,其动分触点接通、上位设备沥青泵已准备好且发出一个允许沥青泵开的信号sl(通过中间继电器的动分触点实现)时,沥青泵开并通过M1的动断触点关闭沥青秤门。为便于检修,可通过手动按纽X3和x4分别控制沥青秤门和沥青泵的开、关动作。
5结束语
传统的拌和机沥青称重系统采用手动控制,不仅质量得不到保证,生产效率低下。现采用PLC控制后,大大tigao了沥青计量的准确性,从沥青进入沥青秤到输出给搅拌锅,整个过程完全实现自动控制。PLC修改程序方便,沥青秤的标定和设定极为简单,只需通过触摸屏更改PLC数据寄存器D1、D2年HD3中的数据即可。由于PLC本身的可靠性很高,再加上接线简单,使得整个沥青称重控制系统的维护和检修工作量也相应减少。
一、概述
油田注水监控项目就工程本身来说并不复杂,主要是监控油田注水系统各部分设备的运行情况和工艺参数,包括压力、温度、liuliang、电压、电流等,根据各参数的情况设定报警并保护设备安全。
项目特点:模拟量点多(本例子项目88个点),监控点比较分散
项目要求:
1、 系统稳定可靠
2、 强大的通讯扩展能力
3、 系统实时性高
4、 成本低廉
5、 实施简单、施工周期短
6、 通过组态软件显示监测参数,88个点达到上限或下限时都需要报警,其中27点达到下下限或上上限时,需要紧急停机
7、 2台上位机监控工作,各自独立,1台计算机故障不会影响对系统的监控
二、控制系统的选择
可以使用的控制系统有很多,也有许多成功的案例,一般来说主要有:PLC系统、数据采集系统、单片机系统
PLC系统:对一般小型PLC是无法实现本项目,因为模拟量点比较多且要求很强的通讯扩展功能,目前多采用中型PLC,如S7-300。缺点是成本比较高
数据采集系统:具有很强的扩展能力,非常适合分散远程安装,如亚当模块。缺点是实时性不足,控制能力弱
单片机系统:专为系统开发,缺点是灵活性不足,扩展能力弱
选用Haiwell(海为)PLC的理由
1、 Haiwell(海为)PLC通过CE认证系统稳定可靠,且节省投资成本
2、 编程简单方便,通过内置仿真器仿真运行调试程序大大缩短了现场调试时间
3、海为模拟量模块既可以本地并行扩展,也可以分散远程安装作为远程IO使用,不受AI/AO点数的扩展限制,完全可以实现对大点数系统的控制。
4、海为PLC支持5个通讯口,系统实时性高,通讯量的大小不影响程序的运行速度,程序的大小不影响通讯的速度,所有通讯由单指令完成,可以得电运行而不用考虑通讯端口冲突、发送接收控制、通讯中断处理等问题,具有对每个节点通讯故障的报警功能
三、系统网络图
PLC配置:(8*DI 32*DO 88*AI 3个通讯口)
1、 主机:HW-S16ZS220R 1台
2、 AI模块:HW-S08AI024N 11台
3、 DO模块:HW-S24DO024R 1台
4、 扩展通讯模块:HW-S01RS 1台
网络图如下:
四、部分程序说明
1、远程IO采集及远程站故障报警:使用Modbus读指令MODR将每个远程IO模块的8个通道值及故障代码读到PLC主机中,故障代码非0则报模块故障,与模块通讯失败连续1秒则报与该模块通讯失败
2、高报、高高报、低报、低低报:海为PLC提供了高限报警HAL和低限报警LAL指令,2条高报实现高高报,2条低报实现低低报,HAL和LAL指令与一般比较指令不同,它带死区功能避免了数值波动引起的报警频繁跳动
3、上位机软件:可以使用组态软件,亦可使用海为免费的通讯控件自己编写监控程序。组态一次可以分别安装在计算机1和计算机2中,实现监控