摘要：最近几年，我国逐渐开始使用起工业计算机技术，且使用的频率不断升高，为此十分有必要对控制系统进行更新换代。文章主要以实现高度自动化的水电厂自动控制为目标，融合水电厂自身结构特征，应用我国在PLC（可编程逻辑控制器）自动化控制系统上的丰富经验，论述了水电厂自动化控制系统的PLC改造，仅供参考。
关键词：水电厂；自动化；控制系统；PLC改造
前言：在我国建设活动中，水电建设活动十分重要，电力系统的发展不仅影响着我国经济、工业的发展，还紧密联系着人们的生产生活。所以，为使我国国民经济更加繁荣，发展电力建设至关重要。因此，必须要对发电厂的发电能力进行合理提升。但是，当前水电厂系统自动化比较弱，设备缺乏先进性，提升水电厂自动化系统控制水平是一项亟待解决的问题。伴随着科技的进步，在提升水电厂自动化系统控制水平方面，对水电厂自动化控制系统进行PLC改造起到了非常重要的作用。
1可编程逻辑控制器概述
可编程逻辑控制器，英文全称“ProgrammableLogicController”，简称“PLC”，PLC是结合继电器技术与控制技术的关键产物，其具备的控制功能使凭借微型处理器达成的。PLC的组成非常类似于计算机系统，关键是接口、电源、处理器、存储设备等，并且变成方面的设备与软件也包括在PLC内。用户提供的软件平台由PLC实现，编程共享甚至系统仿真由计算机在线方式实现。
2可编程逻辑控制器的特点及性能
2.1高可靠性和抗干扰能力
在工业生产中，对设备的控制要求往往较高，要求设备具有较高的可靠性和抗干扰能力，在恶劣环境下运行稳定，平均故障间隔长，维修时间短。PLC控制的这一特点优于计算机控制。
2.2编程简单，便于使用
现阶段，许多PLC使用继电控制形式的“梯形图编程方式”，不仅适合电气技术人员的读图习惯，适应微机应用水平，还有传统控制线路的清晰直观，易于接受，与通用汇编语言相比，计算机的应用水平更高，容易被接受。想要使编程进一步简化，现今阶段的PLC对于实际相应地，设计了功能指令和梯子指令。为车间操作员设计PLC通常需要较少的培训时间就可掌握操作。然而操作微电脑控制系统的人员应具备一定的知识。PLC的功能开发需要软件专家的帮助。它比电脑效果好。
3水电厂自动化控制系统的PLC改造研究
3.1设计自动化PLC系统控制方案
设计PLC控制系统应该考虑易于维护、高程度自动化、高可靠性等方面要求。因此需要在预先设置控制对象要求的情况下，将监测系统针对性的加入，若是面临意外事故，可以执行报警性能，同时第一时间切断电源，降低损失。基于此，可编程逻辑控制器自动化系统控制设计方案具体措施如下：⑴从网络通信方面出发，网络总体使用MB+网方式通信、MODBUS协议，而以以太网开展通信的则是外部网络，促使高效运行远方监控得到确保，自动化调度得以实现。⑵系统时钟在同一时间内管理。对水电厂自动化系统进行控制，应通过高精确的时钟装置实施管理及校对监控系统的时间，进而促使不同系统的时钟在同步系统中，满足控制系统的需求。⑶站在现场控制单元方面或机位方面。
3.2设计上机位
上机位关键包括软件配置与硬件配置。对于软件配置方面，关键是利用组态工业控制软件，这种软件能够帮助开发软件的人员将先进性能的工业控制整套系统软件快速的研发，不但能够使开发软件的周期缩短，而且能够使公司的经济成本节省；对于硬件配置方面，同时具备的两个重要特性是高可靠性与高性能，其中内存需要在2G以上，CPU的主频需要为3GHz以上，硬盘容量需要在500GB以上，而且显示器应该具有高分辨率。
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3.3设计水电厂的控制单位
水电厂一般拥有较恶劣的工作环境，关键是受影响于震动干扰、潮湿和电磁干扰等因素，水电厂中部分设备由于处于较恶劣的环境下，空气中拥有较大的湿度，较多的灰尘，这需要提出对控制系统较高要求的可靠性。辅机控制系统以往采取的是接触器、继电器回路，该回路存在很多的缺点，如大量的维护工作、改造困难、接线复杂，，容易烧坏接触器、继电器接点，可靠性差，低灵敏度的继电器，低寿命，无法符合通信与远动要求。笔者关键选用的核心组件是具有很高可靠性的QUANTUM系列可编程控制器(PLC)，搭配相应的专用模块，而且将接触器控制电机以变频器、软启动器、可固态控制器代替，使得这些缺点有效被克服。另外，PLC的电源直接关系着机组整体运行具备的稳定性，因此进行设计时，需要对电源能否符合突发事故与机组的需要充分考虑，笔者关键运用24V直流供电与220V交流供电两种方式，以交流电作核心，直流电源作辅助。水电厂进行控制系统PLC的改造后，需要开展实操试验，在保证试验无问题时方可投入使用。
4水电厂中PLC的具体应用
无功调节与有功调节是水电厂控制系统中关键的两种形式，开停机机组的操作过程中，必须严格遵守和执行规章制度。原控制系统的关键是根据继电器的组成进行更换、维护与维修中较复杂。投入应用PLC，因为技术拥有较强的逻辑性、灵活控制等优势使继电器的控制被慢慢替代，在我国众多的水电厂控制系统中，备用电源自动投入系统和计算机监控系统已得到推广。
在水电厂应用PLC于风机系统，东风发电厂具备695MW的装机容量，具备地下厂房两座，想要保证安全稳定的的运行厂房内电机设备，有必要对改善电厂运行环境，提高生产效率。通风系统按自动控制方式设计。
在水电厂应用PLC于闸门，传统水电站闸门控制系统的关键是采用一定的仿真设备对闸门位置进行测量。在实际操作过程中，测量闸门位置信号通常应该用到大量的接线，使设备运行严重降低了可靠性。因此，水电厂闸门控制系统，应该选择带旋转编码器的现场总线接口测量闸门位置，不但能够使现场减少连接的数量，而且可以传输数字的速度有效地提高，使可靠性运行得以保证。
在水电厂应用PLC于监控系统，系统的RTU基本单元关键为PLC可编程控制器，使水电厂系统实现不同设备的测量和控制。令外，PLC可以作为一个系统节点，重点控制与完成相应的节点通信。系统网络中关系到的相关参数和图形由IPC计算机显示，集中处理有关问题。使水电厂实现水位情况的数据存储功能、动态显示和自动监测。
自动通风控制系统关键组成为两面动力柜与PLC控制柜。通风系统中的PLC控制柜关键是对全厂不同区域采集有关信号，如通过风压信号变送器不同风道风机室内获得的风压信号，如通过不同风管风机房的风压信号传送器获得的风压信号；湿度变送器获得的温、湿度信号。将有关的信号采集，使全站不同区域中存在的风机设备实现自动控制。
结束语：
总而言之，在水电厂中自动化控制系统进行PLC改造，能够使水电厂自动控制的需要得到更好的满足，使工作运行环境得以改善，使人员工作强度降低，水电厂提高自动化水平。PLC通过其灵活的完善功能与编程方式，对改变的机组控制很好地适应，使水电厂拥有更加准确、稳定、可靠的自动化控制系统。
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论文作者:曾维良
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/25
标签：水电厂论文; 控制系统论文; 关键论文; 可编程论文; 系统论文; 闸门论文; 设备论文; 《基层建设》2019年第24期论文;