PLC在水电厂的应用

PLC在水电厂的应用
随着计算机在工业控制领域的不断应用,PLC被公认为是真正的工业控制计算机，20世纪90年代末期水电厂开始进行无人值班少人值守的设计要求，同时也掀起了常规大中水电厂的自动化改造热潮。

PLC 在水电厂的应用也日渐广泛,已经由初期的用于逻辑控制场合代替继电器控制盘而进入到包括过程控制、位置控制等场合的所有控制领域。

是一种集逻辑过程控制、数据采集、图形工作站等功能:既经济合算、又小巧玲珑、设计调试方便等诸多优点于一身。

已经成为新电站设计和己有电站常规控制改造中得到越来越广泛的应用。

1.顺序控制
PLC的顺序控制应用主要体现在对水轮发电机组的自动控制上。

如上所述，传统的水轮发电机组的自动控制是用中间继电器和时间继电器等硬件构成的，控制系统比较复杂，维护检修不便，需要改动很困难。

而PLC具有逻辑功能强，控制灵活方便，可靠性高的特点，特别适合取代传统的继电器控制方式。

PLC还可以与水电厂的计算机监控系统通讯，只要上位机给一个开机或停机命令,PLC就可以根据指令逐条结算,按照预先设计好的梯形图把要做的工作一项一项自动做完。

而且完全按照顺序，不会落项更不会丢项直至达到机组运行要求。

顺序控制不仅涉及开关量信号，还存在一些模拟量信号参与控制。

同时具有水机保护功能，即温度、压力、液位等机械保护信号进行处理，当越限时进行报警或自动停机。

采用PLC进行流程控制体现了自动化程度及高可靠性。

从接线上来说,采用 PLC 的水轮发电机组自动控制接线,只要将上述采用常规控制的水轮发电机组自动控制接线的继电器线圈和触点改为相应的梯形图语言即可。

2.逻辑控制
PLC还广泛的应用于机组辅助设备和全厂公用设备逻辑控制,如全厂的压油泵、水泵、气泵等电机控制。

原常规水电厂这部分控制从设计上均由各种继电器形成逻辑判断回路并分散安装于各自现地，逻辑继电器量大，动作频繁的电机逻辑继电器的维护量特别大，且经常出现接点粘连等情况，有些盘柜现地环境较差维护更不方便，故障率高。

采用PLC改造后，一个PLC代替了构成逻辑判断的几屏继电器,仅从现地接来压力、液位等信号即可，其它工作如起动停止,主备用轮换及检修设置等所有工作都由PLC通过事先编好的逻辑梯形图来实现。

辅机电机少的还可集中在一柜控制，不但减少继电器又节约空间，机组多的也可分散控制。

逻辑控制还可应用于其它单一设备的分合操作如阀门、闸门、高压开关等的控制。

3. 数据采集
PLC具有丰富的模拟量模块，可接受传感器传来的4-20mA或0-5V
模拟量，同时具有RTD等温度模块，可直接将PT100或Cu50 热电阻接入，监控部分重要温度量，全厂各处所需监视的电气或非电气模拟量如:水位、油位、压力等均可通过PLC进行采集并送到计算机处理。

4.PID算法控制
PID算法控制属于PLC的高级应用。

主要用于发电机组调速器及励
磁调节器的控制，采用模拟电路来实现PID调节，运行中容易出现电子元件的老化、漂移等不稳定因素，即使采用一般单片微机构成的数字调速器和励磁调节器，也存在抗干扰能力低、外围元件多等缺点，降低了工作可靠性。

采用PLC作为调节控制核心,根据被控设备性能由开发人员设计出调节算法，根据几个重要开关量点进行配合使用，如:机组出口开关位置接点或导叶空载开度位置接点等进行调用不同的PID算法模块,形成自动调节机组频率，自动跟踪电网电压并能在甩负荷等异常情况下将机组频率或电压控制在允许范围内，使机组恢复稳定状态。

PLC的这一功能的发掘并实现在很大程度上取代了原工控机的部分功能。

电厂这方面的应用主要在调速器和励磁调节器,使得机电合二为一。