水电站辅机设备及PLC控制共39页
PLC控制在水电站有功调节中的应用
PLC控制在水电站有功调节中的应用1 引言随着中央提出大力发展清洁能源的建设并为激励农村和边远山区的进一步发展，国家对小水电事业给予越来越多的关注。
我国的小型水电站在近20年得到了极为迅速的发展，其中以万千瓦以下的小型水电站居多。
对这些小型水电站的监控保护和自动控制也显得尤为重要。
本文主要讲述了三菱FX2N系列PLC在水电站有功调节中的应用。
水电站的有功调节通常是通过调速器实现的，但当水轮机组并入电网运行时，对于单台发电机来说转速反馈几乎不起作用。
近年来，随着自动发电控制（AGC）的需要，有功功率在控制系统中的调节品质已成为当前电力系统自动化领域的突出问题。
2 系统组成本系统中控制的两台水轮发电机型号为SFW2500-10/1730、6.3kV/286A。
本系统采用分层分布式布局，配置如图1所示。
主要由2个机组监控屏、发电机保护屏、公用监控屏、主编线路保护屏和电量屏构成。
通讯采用高速以太网与上级调度、操作员工作站进行通讯。
其中公用监控屏由可编程控制器（由三菱FX2N-80MR和2个FX0N-16EX扩展模块组成）、自动准同期装置、触摸屏、电力测控仪和逆变电源组成，在公用监控屏中实现对发电机的有功调节。
图1 系统配置图3 控制要求在电力系统中，频率与电压是电能的2个主要质量指标，电力系统中的频率变化的主要原因是由于有功功率不平衡引起的。
系统的负荷经常发生变化，要保持系统的频率为额定值，就必须使发送的功率不断跟随着负荷的变动，时刻保持整个系统有功功率的平衡。
否则，系统的频率就会大起大落，保证不了电能的质量，甚至会造成事故与损失。
当负荷吸取的有功功率下降时，频率增高;当负荷吸取的有功功率增高时，频率降低，即负荷调节效应。
由于负荷调节效应的存在，当电力系统中因功率平衡破坏而引起频率变化时，负荷功率随之的变化引起补偿作用。
如系统中因有功功率缺额而引起频率下降时，相应的负荷功率也随之减小，能补偿一些有功功率缺额，有可能使系统稳定在一个较低的频率上运行。
探讨PLC在水电站辅机控制系统中的运用
探讨PLC在水电站辅机控制系统中的运用发表时间：2016-11-07T13:47:36.413Z 来源：《电力设备》2016年第17期作者：程世俊[导读] PLC系统作为一个综合系统，在使用过程中具有较强的独立性质。
（四川华能宝兴河水电有限责任公司 625000）摘要：随着时代的快速发展，PLC工业控制技术得到了快速的提升，在项目施工过程中得到了广泛的应用，PLC技术具有稳定性较高，抗干扰能力较强的主要优点，因此，PLC技术在输电站辅机控制系统中得到了广泛的应用，并对其系统进行严格控制，从而促进我国水电站行业快速发展，提高社会的经济效益，对人们的生活质量得到了一定的保障。
基于此，本文对PLC在水电站辅机控制系统中的运用进行了简单的分析。
关键词：PLC；水电站；辅机；控制前言：PLC系统作为一个综合系统，在使用过程中具有较强的独立性质，又将水电站辅机控制机进行相互连接，在连接过程中又包括了水电站中的油、汽、水等多种辅机设备，从而保证PLC在水电站辅机控制系统应用过程中顺利进行，同时还保证了水电站辅机设备与主机的稳定性，从而提高PLC技术的工作效率与质量。
一、PLC在水电站辅机控制中的应用范围现阶段，PLC技术在水电站辅机控制系统应用过程中，主要包括了机组辅机设备制动控制系统和公用辅机设备自动控制系统。
这两种系统在使用过程中都属于设备的自动控制系统，在使用过程中并按制定的控制要求来完成，只有这样PLC在水电站辅机控制系统使用过程中才能有效的减少PLC在使用时的压力，从而保证了整个系统的可靠性与稳定性[1]。
（一）机组辅助设备自动控制部分机组辅机设备在使用过程中，其自动控制系统主要包括了调器油压装置.漏油装置系统等多种水电站辅机控制系统，从而保证在实际操作工作可以顺利进行下去。
（二）公用辅助设备自动控制部分水电站公用辅机设备自动控制系统主要包括了设备检修低压空压器控制系统、制动用气低压空压机控制系统等。
水电站厂房内的辅助设备
• 6.屋顶高程▽屋 • 屋顶高程应根据屋顶结构尺寸和形式确定，
并应满足起重机部件安装与检修、厂房吊 顶和照 明设施布置等要求。 • ▽屋=▽C+h12+h13+屋面系统厚度 • h12小车高度；h13为检修吊车需要在小车上 方留有的距离，一般取 0.5m左右。 • 屋面系统厚度（梁、屋面板、保温层、隔热 层、防水层等等）
• (4) 吊车标准宽度Lk: 当宽度基本确定后，最后要根据尺寸相近的吊车标准 宽度Lk验证，厂房宽度必须满足吊车安装的要求。
(三) 主厂房的高度 及各层高程的确定
• 水轮机安装高程是水电站厂房的控制高程， 首先要确定水轮机的安装高程▽T（在第二章 已径讲过）。
• 水轮机的安装高程确定以后，就可以依据结 构和设备的布置要求确定各层高程了。
• 2．尾水管地板高程: ▽F • ▽F= ▽T-b0/2-h • b0:导叶高度；h: 尾水管高度
• 尾水管地板高程减去尾水管底板混凝土厚度得主厂房基础开挖高程 • 3. 水轮机层地面高程 ▽1 • ▽1= ▽T+h4 • h4:蜗壳进口半径+蜗壳顶部混凝土层厚度。金属蜗壳顶部混凝土一般
不低于1.0m，混 凝土蜗壳顶板厚根据结构计算决定。
第四节 水电站厂房内的辅助设备
辅助设备主要有：调速系统、技术 供水系统、排水系统、油压系统、
气系统和起重设备。
一、调速系统
• 一、调速系统 • 作用: 根据电力系统要求自动调整机组的出力
，同时使机组保持一定的额定转速。 • 组成: 调速器柜、作用筒(接力器)、油压装置
。三部分之间用管路联系。 • 1．调速器柜。调速柜的外形尺寸一般为方形
• L0尾 =B+ 2△2
（3）发电机外形尺寸
水电站机组辅助及公用设备自动控制系统改造分析
水电站机组辅助及公用设备自动控制系统改造分析摘要：水电站机组在实际发展过程中，自动控制技术、信息传输技术不断融入，管理效果、管理技术，故障发生率明显降低。
但还需要对自动控制系统展开进一步的改造优化，因此本文在全面分析水电站机组运行概况后，结合具体情况，进一步分析明确水电站机组辅助及公用设备自动控制系统改造方向，以供参考。
关键词：水电站；辅助设备；公用设备；自动控制引言：水电站机组在实际运行过程中辅助设备、公用设备必须要处于稳定运行状态下，以此从侧面助力水电站生产效率不断提高。
但从目前来看，辅助设备、公用设备在实际运行过程中出现新的问题，相应的自动控制系统也需要不断丰富功能，优化运行效果，强化运行质量，以此提高自动化运行工作的可靠性和安全性。
1.水电站机组的运行分析一般水电机组中存在多种自动化系统，如励磁系统、发电机系统、水轮机系统、油气水系统、机组调速系统等，这类系统可基于程序自动控制机组停机和开机，同时可以自动转换运行工况，运行过程中的实时调节也能够在系统支持下实现。
在设计控制程序的过程中，需结合水电站机组实际情况，保证各类故障发生后能够及时发现并自动报警，在向水电站运行人员传递报警信息的同时，系统还需要负责控制命令的自动生成，保证事故发生后机组能够自动停机，这关系着机组能否实现节能、稳定、安全运行。
在改造自动化系统的过程中，必须结合水电站机组规模及具体设计，总体设计需要满足国家及行业要求。
为保证系统可靠运行，一般选择分层分布式逻辑控制设计，通过PLC上位机系统的独立设置，可自动实现水电站机组控制，整体控制可基于机组LCU实现。
为规避误操作等问题，传统按键开关应淘汰，具体使用软电子按键，具体需要将紧急事故停机回路在触摸屏中保留，这关系着水电站机组能否在事故发生后可靠停机。
对于运行过程中的水电站机组电参量数据，机组LCU的信息采集需要得到通信接口支持，辅以DSP数据处理单元、PLC系统、以太网接口，即可更好满足自动化的机组运行调节需要，这一过程中电度计量、调速器控制、测温制动、电气测量等辅助系统也需要得到重视。
PLC在水电站自动控制系统中的运用及其串行通讯
PLC在水电站自动控制系统中的运用及其串行通讯自动控制系统的功能与水平是衡量我国水电站发展现代化水平的重要指標，同时也是保障水电站安全、稳定运行不可或缺的技术手段。
随着我国科学技术的不断进步与发展，水电站自动控制系统的发展也迎来了新的机遇，PLC是一种具备逻辑编程功能的控制器，其在水电站自动化控制系统中的应用提高了水电站控制系统的自动化、智能化、科技化水平。
为此，文章对PLC在水电站自动控制系统中的运用以及串行通讯进行深入的探讨，以便充分发挥PLC的作用。
标签：PLC；水电站；自动控制系统PLC是在结合我国工业发展情况基础上发明的数字运行电子系统，具有可编程控制功能，在系统中设置了可编程存储器，工业生产中可以结合实际生产需要将控制程序输入到存储器中，从而提高控制系统的针对性，在我国机械生产、工业生产中有着广泛的应用。
而在水电站中的应用能够为水电站的安全、稳定运行提供坚实的保障，降低水电站发生故障的几率，为此，需要对PLC在水电站自动控制系统中的运用以及串行通讯进行具体的分析。
1、PLC在水电站自动控制系统中运用的结构与原理PLC作为一种可编程逻辑控制器，其具有一套完整的编程程序，水电站可以根据实际控制情况，将控制要求以PLC语言算法进行转换，输入到系统中，系统会对输入信息进行处理，转换成水电站的控制要求输出信息。
但输入控制要求信号过程中，必须排除干扰信号对控制器的影响，否则会影响控制效果。
PLC的主要应用结构为计算机结构，具体的部分有CPU、ROM、RAM以及输入、输出电路接口。
其具备的功能有：指令接受、指令读取、指令执行、指令中断处理。
其中ROM为水电站编制的控制要求存储位置，并记录已完成的控制程序；RAM一般存储控制中产生的逻辑变量以及内部程序运行应用的各项工作单元；输入电路接口主要负责的是信号转换，调整为系统能够执行与处理的信号语言；输出电路接口主要负责的是将控制信号输出，对现场的控制系统发挥作用，是控制信号的执行单元。
PLC水电站排水电气控制系统设计
智能制造Digital Space P .213PLC 水电站排水电气控制系统设计于涛铭 陈玉玲 沈阳工学院信息与控制学院摘要：此文为供水压力PLC 控制系统设计，采用西门子S7-300PLC 其中的CPU314-2DP ，其中包含24路数字量输入、16路数字量输出、5路模拟量输入、2路模拟量输出，外加一个ABB 变频器，2个水泵进行供水控制。
关键词：S7-300PLC CPU314-2DP ABB 变频器1 前言对排水电气控制系统进行硬件设计，包括选用PLC 型号，设计主电路，控制电路和PLC 接线，分配输入输出进行系统设计。
对PLC 内部地址定义，进行硬件组态设计。
2 设计方案系统由水位信号自动启动和停止主用泵和备用泵，维持集水井水位在规定的范围内；(1)系统由PLC 和变频器控制两台水泵组成，系统正常情况下，一台为主用泵，一台为备用泵，电机运行时应有指示。
(2)系统由变频器控制，当主用泵启动条件满足时，由变频器控制按斜坡启动主用泵，当备用泵启动条件满足要求时将主用泵投给工频恒速运行，备用泵再由变频器带的完成按斜坡启动，两台泵均采用自由停车。
(3) 当备用泵投入时，应同时发出报警信号(光报警)。
(4)按电动机功率10kW 设计主回路。
(5)系统有过高水位(备用泵启动水位)、主用泵启动水位、水泵停止水位触点信号输入PLC。
整个系统由二台水泵，一台变频调速器，一台PLC 和三个电极水位传感器及若 干辅助部件构成。
启动和停止按钮接PLC 的输入，用于自动启动和停止系统。
急停开关接PLC 的输入，用于有紧急情况，按下急停，停止所有输出。
消声按钮接PLC 的输入，用于按下停止声音报警。
泵1自动手动为选择开关，用于选择泵1自动手动模式，为ON 选择手动模式，为OFF 选择自动模式。
泵1主用备用用于选择泵1主备用，为ON 选择泵1主用泵，为OFF 选择泵1备用泵。
泵1启动按钮用于选择泵1为手动模式时，手动启动泵1。
分析水电厂辅机设备控制技术
分析水电厂辅机设备控制技术摘要：水电厂辅机设备控制技术是推动改革与创新的重要手段，文章围绕这一技术，对辅机设备控制技术应用的重要性进行了简单的介绍，其次从现地控制柜手自动控制、辅机现地控制柜与监控系统控制融合控制模式、辅机现地PLC编程手自动控制与监控系统通讯模式相结合、监控PLC结合辅机PLC双路控制模式四个方面介绍了辅机设备控制模式，希望能够切实推动我国电力行业发展。
关键词：水电厂；辅机设备控制技术；辅控设备随着我国经济水平的不断提升，社会上对于电力的需求不断提高，这也相应的推动了我国电力行业发展。
水力发电厂作为电力供应不可或缺的主体，在电力生产方面发挥了重要作用，尤其是电网调峰调频这一项工作，其主要体现了响应速度迅速、控制容易等诸多优势。
现如今水电厂机组运行、管理水平在智能技术的支持下已经得到提升，在这一条件下人们对于自动化水平的重视也不断提高，对于当前水电厂而言，“无人值班”“少人值守”是最为主要的两个发展战略目标。
为了达到这一目标，水电厂开始大力应用辅机设备控制技术，通过计算机技术与通信技术的结合，推动为水电厂自动化技术的快速发展，使水电厂尽快完善自动化水平。
1 水电厂辅机设备控制技术应用意义电力自动化作为现如今电力行业生产管理、推动整体行业发展的核心目标，为水电厂改革明确了方向。
水电厂内应用辅机设备控制技术，直接关系到水电厂实际生产流程，只有保证生产设备的正常运行，才能够真正实现机组的稳发满发[1]。
所以，大力监督辅机系统，合理应用辅机设备控制技术显得非常重要，有利于提高水电厂水轮机组运行安全性与可靠性。
2 水电厂辅机控制几种常见模式2.1 不使用PLC辅机的现地控制柜手自动控制在70-90年代这一期间，我国水电厂自动化水平比较低，当地诸多水电厂辅机设备控制方面，都是以现地控制柜这种形式实现辅机设备控制工作。
通过实践得知，这种现地控制柜控制存在一些不足，主要体现在实际操作需要人工在现场对设备运行进行监督，增加了人力资源的损耗，同时对于辅控设备运行时间与数量的统计也带来困难，如果运行期间出现故障，使用这种控制方式也不易发现问题。
可编程逻辑控制器在水电站辅机自动化控制系统的应用
可编程逻辑控制器在水电站辅机自动化控制系统的应用摘要：随着PLC（Programmablelogiccontroller可编程逻辑控制器）工业控制技术的不断发展,由于其具有可靠性高,抗干扰能力强等优点,PLC在水电站控制系统中得到了广泛的应用,大大提高了水电站的自动化水平,为水电站的自动控制和无人值班提供了可靠的保障。
主要介绍了PLC在电站辅机控制中的应用,以及辅机控制与监控系统的关系等。
关键词：PLC；水电站；监控系统可编程控制器（以下简称PLC）是自动控制技术、计算机技术和通信技术3者结合的通用工业自动化装置，在工业生产各领域得到广泛的应用，已成为工业自动化的支柱之一。
我国是一个水资源很丰富的国家，各地都有很多中小型水电站。
水电站监控系统现已由常规继电器控制模式向计算机监控系统模式转变。
很多中小型水电站现还处于电磁式常规控制模式。
常规自动控制系统是针对特定的控制对象而构成，不同控制对象的控制系统不相同，当控制对象的保护种类及控制顺序要改变时，则要改变自动控制回路。
常规自动控制系统的弱点在于调节性能较差，难以实现对水电站设备的自动调节及巡回检测。
整个电站的运行都需要人工调节、参与，甚至部分设备的控制调节依赖于人工经验判断。
基于这种运行模式，电站的控制运行的可靠性、可维护性及自动化程度都很低。
所以采用PLC 用于中小型水电站监控系统中，以提高水电站的自动化水平。
1水电站监控系统简介对于一个小型水电站的监控系统来说，在整个操作控制流程中比较重要的是水轮机组的开停机流程控制以及站内油、气、水辅助系统的控制。
因此应用PLC 进行控制的重点就是水轮机组的开停机流程控制以及站内油、气、水辅助系统的控制。
1.1中小型水电站计算机监控系统设计原则（1）电站计算机监控系统，系统按“无人值班”（少人值守）的原则进行设计，既可实现站内监控，又能实现远程监控。
（2）系统高度可靠，实时性好，抗干扰能力强，适应现场环境。
水轮发电机组及辅助设备PLC控制系统的设计
坡应注意不能超削欠削量不宜过大。
削坡的挖掘机需要在斗牙上安装刮板,以使修整的坡面尽可能平整。
待将第八层活动边墙拆除安装至第十二层,并完成前六层垫层区机械削坡后,在该坡面上测量放样3m×3m的方格网,人工挂线对坡面进行二次整坡,使其坡面与设计坡面(1∶1.5)一致,局部低洼处人工铺料挂线找平并洒水夯实。
2.4质量检测每层垫层料碾压完毕后取样检测干密度、相对密度,其中每层在靠近活动边墙处取样3个,距活动边墙1.2m处取样1个,待前六层人工修整坡面完成后,在坡面上取样2个,取样结果: 2.4.1取样32组,相对密度0.9,实测干密度2.27～2.32,实测密度相对密度0.9～1.0,合格率100%;2.4.2取样2组,相对密度0.9,实测干密度2.27～2.29,实测密度相对密度0.92～0.93,合格率100%。
可见,每填筑层面及坡面取样结果合格率均为100%,即垫层在活动边墙的侧限作用下,其层面及上游坡面的压实质量可满足设计要求。
3结语3.1垫层料活动式挤压边墙施工比传统的垫层料施工,减少了垫层料机械削坡时对坡面的扰动,使坡面密实度保持不变,减少了斜坡碾压这一环节,可缩短施工的直线工期;比固定式挤压边墙施工,减少了在每一填筑层均需浇筑挤压边墙的环节,较为经济;而且可保证垫层料压实质量,对其它工程中垫层的填筑施工具有推广借鉴意义。
3.2在施工时,尽量使填筑的垫层料施工工作面处在同一水平面,避免有较大的高差或陡坎,这样活动边墙才能安放成直线保证压实度。
避免漏压碾压不密实的人为施工因素出现,这将会导致因基础松散边墙滚落下坡面的不安全事故发生。
还需严格控制活动边墙的预制、安装、机械削坡的精度。
避免造成坡面低洼不平,坡面需要人工回填料过多而坡面密实度达不到设计要求等问题。
水轮发电机组及辅助设备P LC控制系统的设计刘建新 廖力清 戴益群(中南大学信息工程与科学学院 湖南 长沙 410083)摘 要 在水电厂机组及辅助设备自动控制系统中,各子系统的可靠运行对电厂的安全稳定运行具有重要作用。
4、水电站综合自动化系统(基于PLC的辅助设备及机组的自动控制)
2、集水井排水装置机构系统图
右图为采用卧式 离心水泵的集水井排 水装臵机械系统图， 为了实现对水泵电动 机的准确可靠地控制， 设臵了两类水位信号 器:一类为提供节点信 号的水位信号，另一 类为水位变送器，基 于PLC的集水井排水装 臵的自动控制原理图， 如图5所示。
RUN 检查各路输入 事故处理 水 位 不 于 作 小 工 泵 启 水 动 位
M1=1 气压不大 于极限值 Y M2=1 Y N
Y
M1=0
M2=0
Y
启 空 机 延 继 器1 动 压 和 时 电 T N
显示水位及 各种开关量状态
T2 延时到 关闭无负荷启动阀 显示各种状态量 END
PLC进入运行状态，先检测各状态开关量，如发现各 种事故，则对应做出各种事故处理，例如发现空压机排气 管温度过高时，则作用空压机停机。如检测到LCU传送来 手动开停空压机信号，则作对应的信号处理，另外定时作 排污处理。 当PLC检测到储气筒气压小于正常下限值时，则臵中 间继电器Ml=1，当检测到储气筒气压比极低值低时(此值 对应于备用空压机投入值)则臵M2=1， Ml和M2如果设臵为 “1”则一直保持为此状态，直到储气筒的气压恢复到正常 上限值时，才重新被臵为0。Ml、M2的状态如下图所示。
蝶阀自动控制液压机械系统图
1、蝶阀开启自动控制
蝶阀开启必须具备下列 条件: a、水轮机导叶处于全关位臵， 其主令开关接点闭合; b、蝶阀在全关位臵f其端节 点位臵闭合; c、机组无事故，停机继电器 未动作; d、蝶阀关闭继电器未动作。
蝶阀开启操作方框图
2、蝶阀关闭自动控制
蝶阀关闭命令脉冲，可由 手动操作控制开关发出，亦可 作为机组操作程序之一，由控 制发出。当机组发生事故调速 系统又失灵时，还可由紧急事 故保护引出继电器发出。关阀 命令发出后，控制程序按规定 的关阀顺序进行操作。首先电 磁配压阀1YDV吸上，切换油路。 在压力油作用下锁链拔出，旁 通阀打开，总油阀OV也打开， 这个操作过程与开阀操作相同。
PLC在水电厂(站)应用与编程
PLC在水电厂（站）应用与编程朱文杰(长沙理工大学长沙市 410077)[摘要] 本文简略介绍了水电厂（站）顺序控制的对象、PLC的特长以及PLC应用于水电厂（站）一般编程过程。
[关键词] 顺序控制 PLC（Programmable Logic Controller）编制程序1. 水电厂（站）顺序控制水电厂（站）的自动操作包括水轮发电机组各种工况转化、调整和全厂的公用设备进行的自动化控制。
这类控制在自动控制范畴内属于顺序控制系统，每个控制顺序都是按照生产流程的要求及生产设备的特点来设定的。
根据操作对象可分为：1.1 机组自动操作：要求以一个脉冲自动按预定的顺序完成下列操作，即开机发电、卸载停机、发电转调相、调相转发电、开机调相、调相转停机、发电转抽水、抽水转发电等等，其操作对象包括机水轮发电组及调速器、励磁系统、制动装置等附设设备。
1.2 水电厂站公共设备的自动操作：包括油压装置等压油排油系统、技术供水与排水系统、高低压压缩空气系统、智能直流模块整流电源与蓄电池浮充系统、厂用电系统等，选线控制时还包括同期并网装置。
1.3 水工建筑物设备的自动操作：这包括溢洪闸门的操作、引水式水电厂站首部枢纽取水口闸门的操作、主阀球阀及其它液牙阀门的操作等。
1.4 全厂性操作：如报警信号系统、远动通讯系统、开关站设备的操作等。
对水电厂(站)自动操作的总要求是运行可靠、维护方便、经济合理。
2. PLC在水电厂（站）顺序控制中的应用顺序控制是指生产设备及生产过程根据工艺要求按照逻辑运算、顺序操作，定时和计数等规则，通过预先编制的程序，在现场输入信号作用下，使执行机构按预定程序动作，实现以开关量为主的自动控制。
水电厂站顺序控制当然也不例外。
其输入主要是一些按钮、按点、行程开关、限位开关、动断触点等开关量为主的控制信号。
输出为继电器、电磁阀等驱动元件。
内部控制部分有定时器、计数器、中间继电器等器件，以及许多常开、常闭触点。
辅机控制及PLC应用
PLC的工作方式 ：PLC虽然以微处理器为核心，具有微型计算机的许多特点，但它的工作方式却与微型计算机有很大的不 同，微型计算机一般采用等待命令或中断的工作方式，如常见的键盘扫描方式或I/O扫描方式，当有键按下或I/O动作，则转入
二、辅控自动装置组成及原理 相应的子程序或中断服务程序，无键按下，则继续扫描等待。PLC采用循环扫描的工作方式，即顺序扫描，不断循环这种工
片较多，功耗也较大。
· ②执行用户程序； 目前小型PLC一般采用8位CPU如：8080、8085、Z80、6800、MCS48、51系列，而大、中型PLC常采用位片式微处理器、
16/32位通用微处理器。
· ③刷新系统输出；
· ④执行管理和诊断程序； · ⑤与外界通信。
1、系统程序存储器用来存放PLC的监控程序，可分为：系统管理程序、命令解释程序、故障检测、诊断程序、通信程序。系 统程序由PLC厂家设计，并固化在ROM / PROM / EPROM存储器中，用户不必对它作细致的了解，更不能改变它。 2、专门提供给用户存放程序和数据，它决定了PLC的输入信号与输出信号之间的具体关系。其容量一般以字（每个字由16位
专题大纲
· 辅控部分简述 ·辅控自动化装置（PLC）的组
成及工作原理
· 辅控自动化元件 · 辅机设备控制 · 辅控单元的运行与维护
通常水力机组的辅助设备和全厂公用的设备有：控制机组用的调速设备；机组润滑等用的油供应设备；机组冷却等用的 技术供水设备；机组停机等用的压缩空气系统；排出渗漏水及检修时排出尾水管积水等用的排水设备；为保证机组安全并减 少停机漏水量等用的主阀；为防止火灾用的消防设备及起重、机修、监测设备等。
2、单片微处理器
如 INTEL（8031、8039、8049、8051、8089），单片微处理器又叫单片机，它将ROM、RAM、接口电路、时钟电路、串行口 甚至A/D都集成在一个很小的芯片上，自成一个小的微处理机系统；另外，单片机有大量的位寻址单元和丰富的位操作指令， 它为PLC在位处理方面提供了最佳的功能和速度，所以特别适用于PLC；此外，单片机集成度高、体积小、通用性强、价格 低
PLC可编程控制器在水电站起重设备中的运用
PLC可编程控制器在水电站起重设备中的运用可编程逻辑控制器（PLC）与人机界面的有机结合，能够从根本降低控制元件的使用量，同时可以简化接线程序，在此基础上通过现场总线进行分布式控制能够节省线缆用量，同时亦可降低安装的工作量与起重机的故障率。
文章将以PLC可编程控制器在水电站起重设备中的运用作为切入点，在此基础上予以深入的探究，相关内容如下所述。
标签：PLC可编程控制器；水电站；起重设备；运用1.可编程逻辑控制器网络组态及基本构架可编程逻辑控制器中央处理单元即为整个系统的控制中枢。
其依附于可编程逻辑控制器系统程序的相关功能接收并存储从编程器传输至用户程序及数据；检查电源、存储器、输入/输出端口与警戒定时装置的状态，同时可以分析用户程序内的语法问题。
在可编程逻辑控制器运行状态下，首先可编程逻辑控制器以扫描的形式接收现场各输入装置的状态及参数，在此基础上分别录入至输入/输出端口映象区，从用户程序存储器内读取用户程序，在完成命令解释时，根据指令的规定执行逻辑与算数运算的结果，并栓数值输入/输出端口映象区与数据寄存器内。
待执行完全部用户程序后，最后把输入/输出端口映象区的相关输出状态与输出寄存器中的参数传输至相应的输出模块。
众所周知，人机界面-可编程逻辑控制器- 变频器即为现阶段水电站起重机控制的基本方式，而可编程逻辑控制器是控制的主要系统，可满足整机监控与故障报警的需要。
可编程逻辑控制器和人机界面相结合，从根本深化了起重机的控制精准性与自动化程度，进而降低了运维工作者的工作强度。
近年来，水电站起重机大多择取分布式控制，下图是起重机可编程逻辑控制器网络连接示意。
在明确可编程逻辑控制器系统网络构架的基础上，要配置可编程逻辑控制器相关硬件。
文章将以SIEMENS AG FWB S7-300为例，S7-300利用PROFIBUD-DP 现场总线，而主站择取CPU315-2 DP中央处理单元，内置装载存储器八十千字节，能够扩展到五百一十二千字节；随机存储器四十八千字节，数字量点数极值为1024，模拟量点数极值为128，可以达到一般应用需求。
水电站辅机设备及PLC控制
➢ 供水方式有自流供水、水泵供水、混合供水、射流 泵供水及其它供水方式。
➢ 排水系统
➢ 分类：生产用水的排水（一般列入技术供水系统 之内），渗漏排水，检修排水，厂区排水。
➢ 作用：防止厂房内部积水和潮湿，保证机组过水 部分和厂房水下部分检修。
➢ 传统减压起动方式： 传统的减压起动方式有Y－△起动，自耦降压起动，电 抗器起动等，最常用的是Y－△起动。
➢ Y－△起动： 在电机启动时将电机负载降低采用星型接线, 当电机 启动成功后再将电机改接成三角型接线，慢慢加载。
➢ 传统的启动方式存在以下几个问题: a)对电网的冲击大,影响了电网供电质量,对变压器裕量
２中／低压气系统
➢ PLC按照预置程序完成对压力控制系统的自动测量控制，实现空气压缩机的 自动启停和排污阀的开闭，以及两台空压机的工作、备用运行状态的自动 切换，保证储气罐的正常工作压力。压力控制系统的储气罐压力值和各种 运行状态，可在当地人机界面上显示，并通过硬接线或通信方式上送LCU。
３技术供水系统
➢ 电动机的软停车:
电机停机时,传统的控制方式都是通过瞬间停电完成的, 但有许多应用场合，不允许电机瞬间关机。例如：高层 建筑、大楼的水泵系统，如果瞬间停机，会产生巨大的 “水锤”效应，使管道，甚至水泵遭到损坏。为减少和 防止“水锤”效应，需要电机逐渐停机，即软停车，采 用软起动器能满足这一要求。在泵站中，应用软停技 术可避免泵站的“拍门”损坏，减少维修费用和维修工 作量。软起动器中的软停车功能是，晶闸管在得到停机 指令后，从全导通逐渐地减小导通角，经过一定时间过 渡到全关闭的过程。停车的时间根据实际需要在0~120s 调整。
PLC课程设计水电站说明书
目录摘要………………………………………………………………………………………引言………………………………………………………………………………………任务与分析………………………………………………………………………………1 设计方案……………………………………………………………………………系统原理图的设计……………………………………………………………1．1．1压缩机主电路设计……………………………………………………………1．1．2双线圈电磁阀…………………………………………………………………1．系统输入输出信号及选型…………………………………………………1．1．4PLC系统控制电路……………………………………………………………I/O口地址分配……………………………………………………………………梯形图控制程序……………………………………………………………………结论………………………………………………………………………………………参考文献…………………………………………………………………………………摘要在自动化的水电站中，机组调速器及主阀油压装置的气源通常由专设的厂内高压气系统供给的。
通过PLC系控制系统完成系高压空气压缩装置设计。
关键词：高压空气压缩压缩机自动控制引言目前，随着大规模和超大规模集成电路等微电子技术的发展，PLC已由最初一位机发展到现在的以16位和32位微处理器构成的微机化PC，而且实现了多处理器的多通道处理。
如今，PLC技术已非常成熟，不仅控制功能增强，功耗和体积减小，成本下降，可靠性提高，编程和故障检测更为灵活方便，而且随着远程I/O和通信网络、数据处理以及图象显示的发展，使PLC向用于连续生产过程控制的方向发展，成为实现工业生产自动化的一大支柱。
随着PLC应用领域日益扩大，PLC技术及其产品结构都在不断改进，功能日益强大，性价比越来越高。
PLC控制系统有如下优点：（1）编程简单，可以现场修改程序；（2）维护方便，最好是插件式；（3）可靠性高于继电器控制柜；（4）体积小，功耗低；（5）可将数据直接送入到管理计算机；（6）功能强，性价比高。
试析PLC应用于水电站综合自动化中的措施
试析PLC应用于水电站综合自动化中的措施PLC（可编程逻辑控制器）是水电站综合自动化系统中的关键设备之一。
它是一种数字化电子设备，可通过编程控制水电站的工艺流程、电气信号以及设备状态等。
在水电站的实际运行过程中，PLC具有以时间为基础的精密控制能力，可以完成各种工序的高效自动化控制，提高水电站的管理效率和运行稳定性。
1. 措施一：PLC控制技术的应用在水电站的综合自动化系统中， PLC控制技术可广泛应用于电网保护、水电站调度、发电机组控制、输变电控制、水利工程控制等多个方面。
通过PLC控制系统的实施，水电站可以实现自动化运维。
在电网保护方面，PLC控制系统具有较高的可靠性和稳定性。
可以通过PLC控制器实现非常高效的电网保护谐波检测和主动检测等电气故障诊断功能。
在水利工程中，PLC控制技术可用于自动化控制泄洪闸、机组调度、流量控制等工作。
通过PLC控制系统，可以实现对水电站流程的全面监测和数字化控制，对节约能源、提高水利工程效率起到了重要作用。
2. 措施二：可编程控制器硬件设备的完善PLC系统具有良好的可编程控制能力，在水电站自动化控制中具有较高的稳定性和可信性，但同时其硬件设备必须要足够先进和合理。
为此，完善PLC设备的硬件配备和结构特性是实现水电站自动化控制系统应用的重要措施。
要想实现稳定可靠的PLC控制，必须建立高性能的PLC设备硬件设施。
通过选择高性能控制器、采用多元化的控制器单元和接口、提升数据传输的速度，可以大大提高PLC设备的运行效率和稳定性。
3. 措施三：数据采集与处理技术的提升在PLC应用于水电站自动化控制的过程中，数据采集和处理技术也是需要得到大力加强的措施之一。
通过完善数据采集技术，并使其投入实际应用，可以大大提高系统的可用性，提高工作效率和减少成本。
在水电站自动化控制过程中，PLC系统可以通过实时数据采集和处理，进行水电站渗漏、水位、发电量等多种要素的监控和控制。
借助先进的数据采集和处理技术，PLC设备可以在运行过程中自动检测各种故障并及时修复，从而保障水电站技术水平的稳定和提高。
3、水电站综合自动化系统(PLC的基本原理及应用)
c、编程方法易于使用
PLC采用与继电器电路相似的梯形图编程，比较直观， 易懂易编，深受电气技术人员和电工的欢迎，容易推广应 用。PLC可取代原继电器控制系统，有利于对老设备的技 术改造。
d、适用于恶劣的工业环境，抗干扰能力强。 e、具有各种接口，与外部设备连接非常方便。 f、采用积木式结构或模块式结构，具有较大的灵活性 和可扩展性，扩展灵活方便。
然后，进行相应的运算，运算结果再存入元件映像
寄存器中。对元件映像寄存器来说，每一个元件 ( “软 继电器” ) 的状态会随着程序执行过程而变化。
c、输出刷新阶段
在所有指令执行完毕后，元件映像寄存器中所有输
出继电器的状态（接通 / 断开）在输出刷新阶段转存 到输出锁存器中，通过一定方式输出，驱动外部负载。
d、编程器
编程器是PLC最重要的外围设备，是PLC不可缺少的部 分。编程器的作用是输入和编辑用户程序、调试程序和监 控程序的执行过程。 编程器一般有两种类型：简易编程器和图形编程器。
① 简易编程器
简易编程器体积小，便宜，使用方便，适合小型 PLC，缺点是需联机编程；
② 图形编程器
图形编程器是指带有显示屏的编程器，有液晶显 示（LCD）和阴极射线式（CRT）两种，可用指令语句 编程，也可用梯形图编程，可联机编程也可脱机编程， 操作方便，功能强大，还可与打印机、绘图仪等设备 相连，但价格较高，适用于大型PLC。
① 低档机 ② 中档机 ③ 高档机
3、PLC的工作状态
PLC有两种工作状态：运行（RUN）状态和停止（STOP） 状态。 在运行状态，PLC通过执行反映控 制要求的用户程序来实现控制功能。为 了使PLC的输出及时地响应随时可能变 化的输入信号，用户程序不是只执行一 次，而是反复不断地重复执行，直到 PLC停机或切换到STOP工作状态。 除了执行用户程序外，每次循环过 程中，PLC不还要完成内部处理、通信 处理等工作，一次循环可分为5 个阶段， 如右图所示。