PLC在洪门水电厂自动抽水系统的应用

2022年04月29日 来源:

PLC在洪门水电厂自动抽水系统的应用

2 引言

近年来,随着我国自动化技术的提高,工厂自动化也上了一个新台阶。可编程逻辑控制器作为一个从八十年代发展起来的新兴的工业控制器,是自动控制、计算机和通讯技术相结合的产物,是一种专门用于工业生产过程控制的现场设备。PLC以其体积小、功能齐全,价格低廉,可靠性高等方面具有独特的优点,在各个领域获得了广泛应用。

洪门水电厂是一个投产32多年老电厂,原有的自动化设备无法满足安全生产的需要。溢洪道是水电厂最重要的水工建筑物之一,因此对于该建筑物日常运行维护特别重要,消力池排水廊道自动抽水系统的更新改造正是为了满足这要求。考虑到水工建筑物自然环境因素,根据可靠性第一,选用性价比较高的产品的原则,我们重点对AB、GE、三菱、OMRON、MODICON、SIEMENS等公司的PLC系列产品进行了综合的比较、选择,最后选用了三菱公司的产品,这是因为三菱公司产品除具有上述优点外,还具有维护方便及操作简单直观易掌握的特点。PLC采用三菱 FX2N-48MR+2A/D+2D/A,主要负责水位的数据采集,控制潜水泵的启动/停止等。同时选用了一台三菱5.7寸触摸屏,主要负责参数显示和修改参数以及显示详细的故障信息等。

2 系统结构

洪门水电厂溢洪道消力池排水廊道排水系统主要由三部分组成。①一级堰廊道自动排水系统;②二级堰廊道自动排水系统;③人机对话系统。其中主控制系统安装在二级堰廊道它由水位变送器、液位开关、可编程控制器、接触器、控制开关等构成。除具有现地控制功能外,还具有通过远方的液晶触摸显示器完成水位检测、实时显示、传感器整定、实时控制、保护等功能。一级堰廊道只安装了水位变送器和接触器等水泵起动设备。液晶触摸屏也就是人机对话系统安装在溢洪道维护人员的办公地点,离主控中心有222米左右。

3 各部分工作元器件特性

3.2 PLC

PLC是整个控制系统的核心控制部件,其丰富齐备的控制运算指令、优越的性能、现场编程调试的方便已使其成为深受现场技术人员欢迎的控制设备。主要性能指标为:24点输入/24点继电器输出,内置8222步RAM可使用存储盒,运算速度为2.52цs~数222цs/步;其输出接点的最大负载为82VA或222KW,输出接点的寿命为22VA/322万次,35VA/222万次,82VA/22万次。

3.2 2A/D及2D/A

FX2N-2A/D转换模块用于接收水位变送器输出的4~22 mA电流信号,并将其变为PLC程序可用的十进制数。提供的液位信号启动和停止潜水泵;在“手动”运行方式下,可以直接通过手动操作把手起动/停止潜水泵。在“退出”运行方式下,自动和手动操作均不起作用。

4.3自动定时切换各潜水泵间的主用/备用状态,也可以人为进行切换各泵间的主用/备用状态。

4.4采用发光二极管指示装置的运行状态和系统故障。

4.5采用液晶显示屏来进行参数显示和修改参数以及显示详细的故障信息。

4.6具有故障报警功能,报警信息包括:电源故障、水泵故障、变送器故障、水位过高、水位过低、PLC故障等。

4.7具有自检功能和较强的容错能力。

4.8控制电源采用交直流两路输入的UPS电源。

4.9具有通信联网功能,将报警信号和模拟量信号等传送到远方计算机监控系统。

5 软件设计

根据溢洪道消力池排水廊道排水系统控制的要求,利用三菱公司PLC丰富的指令编制控制程序,并结合现场调试及优化控制程序的原则,本控制系统主要有以下几个控制程序模块

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