6ES7231-7PC22-0XA0全年质保
1 引言
在国内，小水电综合自动化正日益得到重视，因为传统落后的控制方式使每个小水电都不得不依靠值班人员在现场运行，不仅浪费人力物力资源,不利于小水电的大量开发。本控制装置是专门为中小型水轮发电机组自动控制而设计的。这一系统充分考虑了我国目前小型水电站操作的特点，替代原继电接触器控制系统，已在我院模拟电站运行良好。下面以混流式机组为例，机组配用T-100型调速器，简要说明用PLC实现水轮机组自动控制的过程。
2 设备工艺特点及控制要求
2.1 电站的自动控制工程内容
(1)发出命令脉冲以后，机组的起动、并网、调节负荷、停机，发电转为调相运行及调相转发电运行等操作，都需自动完成;
(2) 能自动保持机组的正常工作条件，如速度调整和励磁调整，轴承的润滑和冷却，调相的压水等等;
(3) 水轮机前闸门及机组附属设备和公共设备的自动操作;
(4)机组发生事故时，自动停机并将机组从系统中切除;当机组发生不正常状态时，自动发出报警信号，并采取预定的措施以恢复正常工作。
2.2 机组控制流程
机组的自动控制包括机组润滑系统、冷却系统、制动系统及调相压水系统的自动控制，机组的启动、停机，机组由调相转发电、由发电转调相等工况的转换，机组的保护与信号等。
下面分别给出机组起动、停止、发电转调相操作程序框图，如图1、2、3所示。
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图1 机组起动操作程序框图
图2 机组正常停机操作程序流程图
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图3 机组由发电转调相操作程序流程图
根据I/O的使用点数，并考虑将来的发展需要，确定采用三菱FX2N-128MR型PLC。
(2) PLC接线图
对于PLC接线，见图4。PLC的输入点一律用常开触头，负载统一采用110V直流电源。调相水位信号装置41DSX及导水叶剪断销信号装置41JDX需另接220V交流电源(此部分电路略)，将其接点接入PLC的输入点。取消频差继电器CLJ的比较回路，其接点用开关模拟替代。
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图4 PLC接线图
3.2 程序设计
梯形图程序如图5所示。
图5 梯形图(a)
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图5 梯形图(b)
图5 梯形图(c)
4 结束语
PLC用于模拟小型水电站水轮机组自动控制系统运行以来，其性能比原来的继电接触器式控制优越得多。由于操作方便，安全可靠，各种信号显示直观，故障率大大降低，几乎实现了控制系统lingguzhang。该装置有良好的开拓市场。
概述:
在很多行业对固态物料（也包括一些浓度很高不容易通过普通管道流量计进行计量的液态物料）的流量控制都采用专用的流量控制单元，此类控制单元一般价格昂贵，不易维修，一旦损坏供货周期很长，即有可能导致设备停机。本文将讨论利用通用的称重单元与PLC的强大功能相结合，来替代专用的流量控制单元，达到减小投资、维护方便、并且能够准确计量的目的。
图为某生产线对胶、颜料以及其它添加剂流量控制的结构框图，可以通过人机界面对工艺参数进行读写，实施对流量以及其它工艺参数的实时监控。由于是对固态物料的流量控制，不能像对液体流量一样在管道中使用流量计计量，只能通过对物料料仓的重量计算来得到实际流量。原理如下：物料通过计量螺旋（或计量泵）进入生产线，料仓的重量将逐渐减少。流量控制单元对料仓的重量进行检测，通过对单位时间里料仓重量的减少量的计算就可得到物料的实际流量。工艺参数的流量值通过Modbus送到流量控制单元，该控制单元由供应商特别设计，能够根据给定的流量数据自动计算并适时调整得到在该流量下计量螺旋（或计量泵）所需转速的模拟控制量，模拟量通过PLC的远程模拟输入单元送到CPU，再通过Profibus控制变频器的频率，达到流量控制的目的。该结构的优点是使用简单，无需专门设计流量控制程序，因为流量控制单元可以根据工艺所需的给定流量独立运行。缺点是成本高，流量控制单元不易维修，对供货商的依赖性强，一旦损坏供货周期很长，将有可能导致设备停机。
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下面我们介绍一种利用通用称重单元结合PLC的计算功能构成的流量控制，以供参考。
图为某食品生产线对面粉流量控制的结构框图，在该系统中我们采用的CPU是A-B的SLC-500 ，并且使用了一个Profibus-Scanner的模块下挂通用的称重单元和变频器。该网络结构简单，通过在人机界面对工艺参数的读写可以实时监控面粉的流量以及其它工艺参数。
工艺流程如下：从人机界面写入工艺所需的面粉流量值，通过DH+ 送到PLC，面粉料仓称重单元的重量值通过Profibus送到PLC。同样在面粉通过计量螺旋进入生产线时料仓的重量将逐渐减少，PLC通过对单位时间里面粉料仓重量减少量的计算就可得到面粉的实际流量。再用这个实际流量和预设的流量相比较，PLC经过一定的计算就可以得到一个相对稳定的频率值，（我们知道计量螺旋（或计量泵）旋转一周输出的体积是相对稳定的，控制了转速就控制了体积也就是控制了重量），只要用这个频率值通过Profibus 来控制计量螺旋的转速即可形成一个对面粉流量的闭环控制。
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在这个控制系统中必须注意的是随着料仓面粉的逐渐减少，料仓会有一个加料的过程，这个加料过程的时间相对来说比较短，由于在这个过程中计量螺旋在不停得出料，而料仓又在加料，很显然在加料过程中的计量肯定是不准确的，在设计程序时必须考虑到这一点。我们在加料过程中的频率值可以这样来给定：一是利用料仓在加料前一瞬间的频率值作为加料过程中的恒定频率（因为这时的频率值是满足工艺参数要求的），等到加料过程结束后再重新进入正常的计量，由于加料的时间相对较短，一般不会影响生产线的产品质量。这个做法的缺点是如果在加料过程中改变工艺参数，由于这时候使用的是恒定频率，面粉的实际流量将不会随工艺参数的改变而改变，就有可能引起产品质量的波动。另一种控制方式应该是比较完善的，也就是在正常计量的PLC可以得到一个频率和面粉流量的线性关系，简单地说就是赫兹数对应的面粉流量公斤数。在加料工程中我们可以利用这个线性参数来控制输出频率值，在这种控制方式是下，在加料过程中改变工艺参数，面粉的实际流量也会随着工艺参数的改变而改变，就不会引起产品质量的波动。
可以看到采用专用的流量控制单元和普通的称重单元在控制原理上是一样的，所不同的是采用通用称重单元的控制方式减少了输入输出环节，更合理的利用了PLC，充分发挥了PLC强大的计算功能，结构更简单，投资更小。