ＰＬＣ在上标电厂的应用浅谈

章程英

[摘要]上标电厂在进行自动化改造、计算机监控系统改造后，大量使用PLC，主要对PLC进行简要的介绍，并对PLC在上标电厂的使用情况、如何正确使用PLC以及PLC程序编写的原则进行介绍和讨论。

[关键词]PLC 水电厂 自动化 应用

中图分类号：TP2文献标识码：A文章编号：1671－7597（2009）0310129－01

一、前言

上标电厂有两台8000KW的冲击式机组，于1990年7月投产运行，经过前几年的自动化改造和2002年-2003年的计算机监控系统、远程图像监控系统改造，上标电厂实现了“遥测、遥调、遥信、遥控、遥视”五遥，PLC也在上标电

厂得到了广泛的应用。

二、PLC简介

PLC(Progrmmable Logic Controllre)——可编程序控制器，是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。PLC实质上是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本与微型计算机相同。由于PLC在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络等方面能力的大幅度提升，使得PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位日显重要。

三、PLC在上标电厂的实际应用

传统的水电厂顺序控制是由继电器控制屏来实现的。由于设备体积大、动作速度慢、界限复杂，通用性、灵活性较差、维护工作量大，维修也相当困难，特别是可靠性差，没有计算和存储功能，与水电厂的其他计算机控制系统能够连接需要许多接口设备，而PLC控制系统克服继电器控制的弱点，把计算机技术与继电器控制技术有机地结合起来，为工业自动化提供了几乎完美的现代控制装置。在水电厂的机组工况快速转换、水机故障事故保护、各主辅和公用设备状态的监测、各种设备的顺序控制、计算机远程操作等方方面面，PLC正发挥着越来越广泛的作用。下面就把PLC在上标水力发电厂的实际应用作一个说明。

1．监控系统现地控制单元：作为监控系统现地控制单元的最主要组成部分。在这个现地控制单元里，作为下位机的PLC单元不仅承担着机组、公用设备的状态监测，承担着机组开停机和所属各种设备的起停、分合顺序控制，还承担着网络通讯的功能。在机组单元的顺序控制中，PLC的顺控流程还实现了机组有无功高中低速PID调节、调速器油罐自动补气控制、自动准同期装置自动投退控制、调速器油罐自动轮换及起动情况统计等功能。温度量是监测各部件状态的重要模拟量，在我厂以往的采用的几中温度巡检装置中，几个普遍的问题就是采集的温度量误差大、采集不稳定、通道容易坏，自从采用GE公司PLC的RTD温度量模块后，以上问题得到了根本的解决，但一个新的问题是价格太高。

2．微机保护：原先所有的保护回路都是用各种继电器组成的，弊端很多。现采用PLC控制的微机保护，提高了保护的可靠性，减少了维护工作量，调试方便，美观大方。且便于与计算机监控系统的通讯。

3．PLC调速器：PLC调速器以可编程控制器(PLC)为调节控制核心，配以机械液压执行系统构成。PLC调速器具有按空载、负载频率、负载功率和负载开度四种工况自动变参数调节的功能。当调速器收到开机信号后，调速器输出使接力器打开，将机组开启，网频正常时，自动跟踪网频。当机组频率上升至90%额定转速以上时，调速器完成开机过程，转至空载循环且投入PID运算，如果机频断线或测频模块故障，则调速器将开度限至最小的空载开度。

不仅如此，在我厂PLC还被广泛应用到压力钢管监控系统控制、水情测报系统及励磁系统控制等各个方面。无孔不

入的PLC系统已经攻克了我厂二次控制的任一个堡垒。

四、PLC使用的注意事项

尽管PLC在工业控制领域的功能强大、可靠性相当高，但在实际应用中如果不正确使用和配置输入输出元件、不正确配置信号电缆和控制电缆、不正确处理接地问题，将大大降低PLC控制的可靠性，甚至造成不可想象的恶劣后果。

1．输入信号回路和输出控制回路：对于输入信号回路，包括开关量和模拟量，应选择可靠性较高的变送器和各种开关，防止各种原因引起传送信号线短路、断路或接触不良，另外在编写梯形图时可增加数字滤波部分，减少输入信号错乱的机率，还可以利用信号之间实际的关联关系来判断信号的可信程度，提高输入信号的可靠性。对于输出控制回路，当输入信号输入后，PLC输入控制信号至输出回路，让执行元件动作，而对于执行元件是否正确动作，PLC也应该及时判断并正确报警。

2．电缆配置：在电缆的配置方面，一定要遵循强弱电、交直流电分开的原则，模拟量应使用双屏蔽电缆。配置不当不仅影响信号的正确输入，而且还极有可能对模块造成毁灭性的损坏。

3．接地抗干扰：在复杂工业环境中，共模干扰和差模干扰、来自空间的辐射干扰和外引线的传导干扰、接地系统混乱时的干扰、来自PLC系统内部的干扰都给PLC带来了相当的影响。对PLC控制系统而言，它属高速低电平控制装置，应采用直接接地。由于信号电缆分布电容和输入装置滤波等的影响，装置之间的信号交换频率一般都低于1MHZ，所以PLC控制系统接地线采用一点接地和串联一点接地方式。集中布置的PLC系统适于并联一点接地方式，各装置的柜体中心接地点以单独的接地线引向接地极。如果装置间距较大，应采用串联一点接地方式。

五、PLC程序编写原则

在编制程序时，首先要合理划分模块，其次是合理利用指令，严格注意信息名称定义，然后经过单块调试、软硬件联调与系统总调。为了防止某些程序错误或其它问题，在调试时没有发现，若直接投入实际运行，可能会对被控设备造成不可预知的后果，造成不必要的损失，所以，对程序工作还必须经过一定时间的运行考验，才可以投入实际现场工作。

在编程过程中，为了防止所编程序出错，应注意遵守下列规则：

1．如某一梯段中有一个过渡线圈，则它必须是本梯段中仅有的线圈。梯段的功能后面不能带触点。2．每个梯段中，只有一个JUMP或MCR命令，它必须是梯段的最后指令，且本梯段不能有线圈。在同一程序段内，不能存在有两个或两个以上相同编号的线圈。3．在线圈、跨接线、MCR、功能或垂直线前，一个梯段至少要有一个触点，不允许短路。梯段必须由正确的嵌套符号组成，不能有分支进入或走出其它分支。4．在梯段的功能周围不能有分支，在包含功能的梯段中，不能从垂直线引出副路径，除非副路径直接引到线圈。5．一般来说，从左向右顺序执行梯段元素，在一系列并联的分支内，从第一个并联分支首先执行，第一个副路径首先执行。

PLC是好，但也需要我们正确使用，同时还需提高人员素质。我厂就很好的应用了PLC，实现了自动化，实现了“五遥”，以后PLC将在我厂得到更广泛的应用，相信 PLC也必将在各个水电厂发挥越来越大的作用。

参考文献：

[1]PLC在水电厂应用与编程，长沙理工大学电气学院，朱文杰.

[2]PLC基础知识简介，杜学强.