PLC在工業(yè)水泵站電氣信號(hào)裝置中的應(yīng)用

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摘要:介紹了以PLC技術(shù)為核心的新型高壓水泵站(變配電所)中央事故、預(yù)報(bào)信號(hào)裝里，通過與傳統(tǒng)繼電式裝呈的比較，分析其所具有的特點(diǎn)。

關(guān)健詞:PLC控制中央事故信號(hào)裝里中央預(yù)報(bào)信號(hào)裝置程序 1概況  熱軋板廠西側(cè)有4個(gè)工業(yè)循環(huán)水泵站，泵站中主要設(shè)備均為高壓電機(jī)(3kV)拖動(dòng)的水泵。由于設(shè)備是3kV的高壓電機(jī)，故采用變電所常采用的中央事故、預(yù)報(bào)信號(hào)裝置來集中反映電氣設(shè)備突發(fā)的故障，以提高運(yùn)行人員迅速判斷故障的性質(zhì)、范圍和地點(diǎn)，以便采取措施。目前泵站采用ZC一23型沖擊繼電器、時(shí)間繼電器、中間繼電器等組成的繼電式中央事故、預(yù)報(bào)信號(hào)裝置，下面以其中的濁循環(huán)泵站為例來分析。 1.1繼電式中央事故信號(hào)裝置 (l)繼電式中央事故信號(hào)裝置的要求當(dāng)泵站內(nèi)任意斷路器事故跳閘時(shí)能瞬時(shí)發(fā)出音響信號(hào)并在位于集中操作室的信號(hào)報(bào)警柜上有表示事故跳閘的音響信號(hào)，事故音響信號(hào)通常用電笛，并能手動(dòng)或自動(dòng)復(fù)歸。 (2)繼電式中央事故信號(hào)裝置工作原理該裝置如圖1所示，采用ZC一23型的沖擊繼電器ICJJ，其中GHJ為干簧繼電器是其執(zhí)行元件，TA為脈沖變流器，其一次側(cè)并聯(lián)的二極管DZ和電容C，用于抗干擾;其二次側(cè)并聯(lián)的二極管VZ起單向旁路作用。當(dāng)TA的一次側(cè)電流突然減少時(shí)，起二次側(cè)感應(yīng)的反向電流經(jīng)Dl而旁路，不讓它流過干簧繼電器GHJ的線圈。當(dāng)某臺(tái)斷路器(如IQF)自動(dòng)跳閘時(shí)，因其輔助觸點(diǎn)IDL與控制開關(guān)1KK’‘不對(duì)應(yīng)”而使脈沖變流器TA的一次電流突增，其二次側(cè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)使干簧繼電器GHJ動(dòng)作。GHJ的常開觸點(diǎn)閉合，使中間繼電器ZJ動(dòng)作，其常開觸點(diǎn)閉合使電笛DD發(fā)出音響信號(hào)。操作人員按下解除接鈕IYJA，使電笛DD停止音響報(bào)警。來自于中央預(yù)報(bào)信號(hào)裝置的中間繼電器ZJJ的延時(shí)閉合常開觸點(diǎn)在中央預(yù)報(bào)信號(hào)裝置電源通電時(shí)斷開，而在電源失電時(shí)延時(shí)閉合，同樣也能使電笛DD發(fā)出音響報(bào)警信號(hào)。中間繼電器IJJ的常開觸點(diǎn)同樣也送至中央預(yù)報(bào)信號(hào)裝置中，從而使中央事故、預(yù)報(bào)信號(hào)兩個(gè)裝 置互相連為一體。  1.2繼電式中央預(yù)報(bào)信號(hào)裝置 (l)中央預(yù)報(bào)信號(hào)裝置的要求預(yù)報(bào)信號(hào)應(yīng)該同時(shí)發(fā)出單獨(dú)的燈光信號(hào)和中央音響信號(hào)。燈光信號(hào)是利用光字牌的燈光顯示，使配電值班人員了解設(shè)備的異常狀態(tài)和故障性質(zhì)。中央音響信號(hào)采用電鈴，當(dāng)電鈴響時(shí)，告知配電值班人員，設(shè)備處于異常狀態(tài)，配電值班人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的監(jiān)視，及采取處理事故的措施。 (2)繼電式中央預(yù)報(bào)信號(hào)裝置的工作原理(圖2)中央預(yù)報(bào)信號(hào)裝置與中央事故信號(hào)裝置大體相同，不同的是當(dāng)某一信號(hào)繼電器動(dòng)作時(shí)，使預(yù)報(bào)信號(hào)小母線IYBM和ZYBM與控制母線+XM經(jīng)光字牌GP的燈泡接通，從而使電鈴DL發(fā)出音響報(bào)警信號(hào)，并使相應(yīng)的光字牌GP燈泡電亮。光字牌GP采用兩個(gè)燈泡并聯(lián)的方式保證了整個(gè)裝置的可靠性。而來自中央事故信號(hào)裝置的中間繼電器IJJ的常閉觸點(diǎn)同樣可發(fā)出燈光和音響信號(hào)。光字牌度試驗(yàn)開關(guān)SK可隨時(shí)檢驗(yàn)光字牌燈泡的好壞。當(dāng)按下解除音響按鈕ZYJA使電鈴DL音響信號(hào)停止，而解除光字牌的燈光信號(hào)需使相應(yīng)的信號(hào)繼電器復(fù)歸。 1.3原裝置中存在的缺陷 該泵站的電氣控制系統(tǒng)曾在2000年進(jìn)行了PLC改造并實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)的集中控制，但是中央事故、預(yù)報(bào)信號(hào)裝置未進(jìn)行改造。因此，中央事故、預(yù)報(bào)信號(hào)裝置存在以下缺陷 :(1)可靠性低，因?yàn)殡姎饪刂葡到y(tǒng)改造后，原有的操作開關(guān)KK被PLC的輸出觸點(diǎn)代替，中央事故信號(hào)裝置中操作開關(guān)KK與斷路器的輔助觸點(diǎn)DL’‘不對(duì)應(yīng)”的方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)，故在PLC改造時(shí)設(shè)置了使PLC輸出觸點(diǎn)保持閉合25的方法，以實(shí)現(xiàn)在開泵時(shí)的事故信號(hào)報(bào)警，但這樣一來就無(wú)法實(shí)現(xiàn)在斷路突然跳閘時(shí)發(fā)出事故音響信號(hào)。同時(shí)因?yàn)槔^電器的使用時(shí)間過長(zhǎng)，比較容易發(fā)生故障且抗干擾性能低。 (2)耗電較多。 (3)裝置一旦安裝好改變困難。 2 PLC實(shí)現(xiàn)中央事故、預(yù)報(bào)信號(hào)裝皿 2.1硬件設(shè)計(jì)  該泵站在2000年的PLC改造中，采用了目前使用較為廣泛的西門子S7一300的PLc，該P(yáng)LC的功能強(qiáng)大，且在改造中余留了一些1/0接口單元。因此PLC實(shí)現(xiàn)中央事故、預(yù)報(bào)信號(hào)裝置是建立在充分利用原有資源的基礎(chǔ)上的。圖3就是PLC新增加的1/0接口單元。PLC的梯形圖的程序設(shè)計(jì)見圖4。 2.2  PLC中央事故信號(hào)裝置的工作原理 如圖4所示，當(dāng)任意斷路器跳閘時(shí)由于該斷路器的控制開關(guān)(即PLC的輸出觸點(diǎn))和斷路器的輔助觸點(diǎn)按“不對(duì)應(yīng)原理”和PLC內(nèi)編制的程序，這時(shí)Q19.5就輸出電笛鳴叫。解除按鈕IYJA是作為復(fù)位報(bào)警裝置用的。T100一Tll2的作用是躲過合上斷路器瞬間的誤信號(hào)，設(shè)定的時(shí)間需根據(jù)實(shí)際情況而定。 2.3  PLC中央預(yù)報(bào)信號(hào)裝置的工作原理 由于裝置中的預(yù)報(bào)信號(hào)繁多，采用每個(gè)預(yù)報(bào)信號(hào)直接輸人PLC顯然不夠經(jīng)濟(jì)，故對(duì)預(yù)報(bào)信號(hào)裝置做了改動(dòng)，如圖5所示。   如圖4和圖5，當(dāng)某一信號(hào)繼電器動(dòng)作時(shí)能夠使相應(yīng)的光字牌GP點(diǎn)亮，同時(shí)使中間繼電器KAI和KAZ得電動(dòng)作，輸人信號(hào)至PLC，并由PLC根據(jù)編制的程序使Q19.6輸出驅(qū)動(dòng)電鈴發(fā)出音響信號(hào)，而按下ZYJA解除按鈕即可解除音響信號(hào)。 3結(jié)語(yǔ) 由上文可看出PLC實(shí)現(xiàn)的中央故事、預(yù)報(bào)信號(hào)裝置具有以下特點(diǎn):(1)外部接線和設(shè)備很少，接線簡(jiǎn)單;(2)用程序控制代替繼電器控制，因此可靠性高，而且更改非常靈活方便;(3)節(jié)省了許多繼電器、耗電少。PLC實(shí)現(xiàn)的中央事故、預(yù)報(bào)信號(hào)裝置在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)該得到較好的效益。同時(shí)，在各種變配電所和類似的高壓水泵站、空氣壓縮站也應(yīng)具有廣泛的應(yīng)用。