ＰＬＣ在發電廠保安應急備用電源中的應用
1 發電廠保安應急備用電源是獨立于主機交流電源之外的重要后備電源。所謂保安應急備用電源簡稱保安電源，就是為發電機組保安負荷供電的交流電源。保安負荷是指為保證機組安全，在發電機停機過程中和停機后一段時間內必須保持運行的負荷，包括ＡＰＳ熱控電源、ＵＰＳ交流電源、主機潤滑油泵、主機盤車電機、頂軸油泵電動機電源以及事故照明電源等，一旦保安負荷斷電則會引起發電機組主要設備損壞、自動控制失靈、并有可能延遲恢復供電的時間。機組正常運行時由０．３８ｋＶ廠用電系統承擔對保安負荷的供電，當機組出現故障停機及全廠交流電消失時，保安電源系統必須快速自啟動，保證對保安負荷的供電，以確保安全停機和保證主機設備安全。
某電廠共有四臺發電機組，每臺３００ＭＷ發電機組的保安電源系統由柴油發電機組為核心構成，主要包括：一臺５００ｋＷ快速自動柴油發電機組及其輔助設備冷卻水、潤滑油、燃油系統、壓縮空氣裝置、加熱裝置等、配電開關組、控制及信號回路、繼電保護裝置、電測儀表。主機正常運行時分別由對應的０．３８／０．２２ｋＶ廠用段給保安段負荷供電，當全廠交流電源消失時，柴油發電機組應立即起動，并自動投入保安段，承擔保安負荷的供電，從而保證發電機組能夠安全地停機。
２ 控制系統的主要功能
以自動化柴油發電機組為核心的保安應急備用電源，其控制系統應具備以下基本功能：
１ 快速自動啟動
當全廠交流電源消失時，柴油發電機組能快速自動啟動、自動升速、升壓、自動合閘，向保安段負荷供電。
２ 自動停機
當全部廠用電恢復，經判斷正常后，控制配電開關，完成備用電到廠用電的自動切換、然后控制柴油發電機組降速、怠速運行３分鐘后自動停機。
３ 自動保護
機組在運行過程中，如果出現潤滑油壓過低、發電機超速、電壓異常故障，則緊急停機，同時發出聲光報警信號，如果出現水溫高、油溫高故障。則發出聲光報警信號，經過延時后，正常停機。
４ 二次啟動功能
機組有二次啟動功能，若第一次啟動不成功，經１０秒延時后再次啟動，二次啟動中只要有一次成功，就按預先設置的程序往下運行；若連續二次啟動均不成功，則被為啟動失敗，發出聲光報警信號。
５ 自動應急投入
自動／手動轉換開關在“自動”位置時，機組能自動維持應急啟動狀態。此時，機組的自動周期性預供油系統、油和水的自動加熱系統、空壓機自動啟停控制、蓄電池的自動充電裝置投入工作。
６ 手動／自動兩種操作模式
設置手動／自動工作方式選擇，運行操作人員可以對機組啟停操作方式進行選擇。
７ 就地／遠程控制模式
設置就地／遠程控制模式選擇開關，運行操作人員可以從遠方的中央控制室的上位機或就地控制柜上的觸摸屏實現操作和監視，并設置就地控制級別高于遠程控制。
８ 遠程ＨＭＩ監視功能
監控系統以圖形界面的方式顯示工藝流程、被控對象的狀態，可進行數據存檔、顯示與管理，將現場設備信息形象地反映給運行人員。
３ 控制系統組成
要實現上述功能，控制系統由ＰＬＣ觸摸屏、上位機組成。每路保安電源用一套ＰＬＣ和一臺觸摸屏進行就地控制，ＰＬＣ通過現場總線與遠方中控室的一臺上位機連接組成監控系統，上位機可以采集ＰＬＣ數據，并進行狀態顯示、設備控制及數據管理。
３．１ 系統結構
３．２ 硬件說明
１ 在設計中選用ＳＩＥＭＥＮＳ公司的Ｓ７－２００型ＰＬＣ為現場
控制器，ＣＰＵ單元選用的是ＣＰＵ２２６。
２ ＣＰＵ２２６通過ＥＭ２７７ Ｐｒｏｆｉｂｕｓ－ＤＰ擴展模塊連接到Ｐｒｏｆｉ－
ｂｕｓ－ＤＰ現場總線。
３ 觸摸屏選用ＴＰ１７０Ａ，通過ＭＰＩ電纜與ＣＰＵ２２６的ＲＳ４８５
通訊口連接。
４ 上位機為帶ＷｉｎｃｃＶ５．０版組態監控軟件的西門子工控機。
３．３ 軟件說明
系統軟件包括：ＰＬＣ控制程序、Ｗｉｎｃｃ上位機監控程序、ＴＰ１７０Ａ觸摸屏監控程序。
１ 根據的保安電源控制流程和輸入、輸出分配表，編制出ＰＬＣ控制的梯形圖。
２ 使用Ｗｉｎｃｃ組態軟件完成上位機監控程序和通信組態。
３ 使用ＰｒＴｏｏｌ／ＰｒｏＶ５．２軟件對ＴＰ１７０Ａ進行界面組態和通信組態。
４ 結束語
１ 采用ＰＬＣ控制有很多優點，它采用模塊結構和軟件控制，從而省去了硬件開發工作；外圍電路很少，大大提高了系統的可靠性與抗干擾能力；由于它簡單易行的可編程序功能，無須改變系統的外部硬件接線，便能改變系統的控制要求，使系統的“柔性”大大提高。
２ 采用ＰＬＣ與上位機組的監控系統綜合了計算機和ＰＬＣ的長處。計算機作為上位人機界面，進行全系統的監控與管理；ＰＬＣ作為下位機實現可靠又有效的分散控制；在工程中大大縮短設計及施工周期還可以節省大量的管線材料，減少工程投資。
３ 控制系統通過在發電廠的現場應用， 證實能夠滿足運行
要求，降低運行人員的工作量、使用方便、維護簡單。
某電廠共有四臺發電機組，每臺３００ＭＷ發電機組的保安電源系統由柴油發電機組為核心構成，主要包括：一臺５００ｋＷ快速自動柴油發電機組及其輔助設備冷卻水、潤滑油、燃油系統、壓縮空氣裝置、加熱裝置等、配電開關組、控制及信號回路、繼電保護裝置、電測儀表。主機正常運行時分別由對應的０．３８／０．２２ｋＶ廠用段給保安段負荷供電，當全廠交流電源消失時，柴油發電機組應立即起動，并自動投入保安段，承擔保安負荷的供電，從而保證發電機組能夠安全地停機。
２ 控制系統的主要功能
以自動化柴油發電機組為核心的保安應急備用電源，其控制系統應具備以下基本功能：
１ 快速自動啟動
當全廠交流電源消失時，柴油發電機組能快速自動啟動、自動升速、升壓、自動合閘，向保安段負荷供電。
２ 自動停機
當全部廠用電恢復，經判斷正常后，控制配電開關，完成備用電到廠用電的自動切換、然后控制柴油發電機組降速、怠速運行３分鐘后自動停機。
３ 自動保護
機組在運行過程中，如果出現潤滑油壓過低、發電機超速、電壓異常故障，則緊急停機，同時發出聲光報警信號，如果出現水溫高、油溫高故障。則發出聲光報警信號，經過延時后，正常停機。
４ 二次啟動功能
機組有二次啟動功能，若第一次啟動不成功，經１０秒延時后再次啟動，二次啟動中只要有一次成功，就按預先設置的程序往下運行；若連續二次啟動均不成功，則被為啟動失敗，發出聲光報警信號。
５ 自動應急投入
自動／手動轉換開關在“自動”位置時，機組能自動維持應急啟動狀態。此時，機組的自動周期性預供油系統、油和水的自動加熱系統、空壓機自動啟停控制、蓄電池的自動充電裝置投入工作。
６ 手動／自動兩種操作模式
設置手動／自動工作方式選擇，運行操作人員可以對機組啟停操作方式進行選擇。
７ 就地／遠程控制模式
設置就地／遠程控制模式選擇開關，運行操作人員可以從遠方的中央控制室的上位機或就地控制柜上的觸摸屏實現操作和監視，并設置就地控制級別高于遠程控制。
８ 遠程ＨＭＩ監視功能
監控系統以圖形界面的方式顯示工藝流程、被控對象的狀態，可進行數據存檔、顯示與管理，將現場設備信息形象地反映給運行人員。
３ 控制系統組成
要實現上述功能，控制系統由ＰＬＣ觸摸屏、上位機組成。每路保安電源用一套ＰＬＣ和一臺觸摸屏進行就地控制，ＰＬＣ通過現場總線與遠方中控室的一臺上位機連接組成監控系統，上位機可以采集ＰＬＣ數據，并進行狀態顯示、設備控制及數據管理。
３．１ 系統結構
３．２ 硬件說明
１ 在設計中選用ＳＩＥＭＥＮＳ公司的Ｓ７－２００型ＰＬＣ為現場
控制器，ＣＰＵ單元選用的是ＣＰＵ２２６。
２ ＣＰＵ２２６通過ＥＭ２７７ Ｐｒｏｆｉｂｕｓ－ＤＰ擴展模塊連接到Ｐｒｏｆｉ－
ｂｕｓ－ＤＰ現場總線。
３ 觸摸屏選用ＴＰ１７０Ａ，通過ＭＰＩ電纜與ＣＰＵ２２６的ＲＳ４８５
通訊口連接。
４ 上位機為帶ＷｉｎｃｃＶ５．０版組態監控軟件的西門子工控機。
３．３ 軟件說明
系統軟件包括：ＰＬＣ控制程序、Ｗｉｎｃｃ上位機監控程序、ＴＰ１７０Ａ觸摸屏監控程序。
１ 根據的保安電源控制流程和輸入、輸出分配表，編制出ＰＬＣ控制的梯形圖。
２ 使用Ｗｉｎｃｃ組態軟件完成上位機監控程序和通信組態。
３ 使用ＰｒＴｏｏｌ／ＰｒｏＶ５．２軟件對ＴＰ１７０Ａ進行界面組態和通信組態。
４ 結束語
１ 采用ＰＬＣ控制有很多優點，它采用模塊結構和軟件控制，從而省去了硬件開發工作；外圍電路很少，大大提高了系統的可靠性與抗干擾能力；由于它簡單易行的可編程序功能，無須改變系統的外部硬件接線，便能改變系統的控制要求，使系統的“柔性”大大提高。
２ 采用ＰＬＣ與上位機組的監控系統綜合了計算機和ＰＬＣ的長處。計算機作為上位人機界面，進行全系統的監控與管理；ＰＬＣ作為下位機實現可靠又有效的分散控制；在工程中大大縮短設計及施工周期還可以節省大量的管線材料，減少工程投資。
３ 控制系統通過在發電廠的現場應用， 證實能夠滿足運行
要求，降低運行人員的工作量、使用方便、維護簡單。
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