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西門子S120電源模塊6SL3130-7TE25-5AA1詳解

該電站原循環(huán)水控制系統(tǒng)采用循環(huán)水控制室手動(dòng)控制。隨著生產(chǎn)運(yùn)行水平的不斷提高，原控制系統(tǒng)難以達(dá)到現(xiàn)代化生產(chǎn)運(yùn)行的要求。為了提高整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行水平，完善聯(lián)鎖保護(hù)控制功能，提高運(yùn)行人員工作效率，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化生產(chǎn)與管理水平的高標(biāo)準(zhǔn)、高要求，我們對(duì)原循環(huán)水系統(tǒng)控制進(jìn)行了技術(shù)改造。
循環(huán)水控制系統(tǒng)總體改造設(shè)計(jì)方案
　　該電站循環(huán)水系統(tǒng)共設(shè)有四臺(tái)循環(huán)水泵。每臺(tái)機(jī)組有A、B兩臺(tái)循環(huán)水泵，均采用母管制供水，雙泵并聯(lián)，入口聯(lián)通，互為備用，如圖1所示。
圖1：電站循環(huán)水系統(tǒng)圖。 　　系統(tǒng)主要對(duì)循環(huán)水泵、濾網(wǎng)及其出口的蝶閥進(jìn)行控制，其I/O點(diǎn)數(shù)為300多點(diǎn)，要求實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、程序控制等功能，同時(shí)電站控制室內(nèi)保留少量的后備儀表和主要的操作開關(guān)，并將數(shù)據(jù)通過光纜傳送至操作員站。能實(shí)現(xiàn)通過CRT對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行控制。系統(tǒng)設(shè)有必要的手操開關(guān)，當(dāng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，不影響設(shè)備的手動(dòng)運(yùn)行。
　　總體改造內(nèi)容如下：
　　(1) 根據(jù)循環(huán)水泵投運(yùn)、起停及聯(lián)鎖要求將循環(huán)水泵控制室相關(guān)控制監(jiān)視及操作信號(hào)送入改造后的循環(huán)水泵控制系統(tǒng)。
　　(2) 保留原動(dòng)力柜，系統(tǒng)只接受電源掉閘信號(hào)。
　　(3) 所有泵、濾網(wǎng)等起停開關(guān)均設(shè)計(jì)在操作員站人機(jī)界面上，同時(shí)在電站集控室保留部分重要操作開關(guān)。
　　(4) 在循環(huán)水系統(tǒng)控制室及現(xiàn)場(chǎng)水泵房安裝攝像設(shè)備，以監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行狀況，并將視頻信號(hào)送入工程師站和操作員站中。
　　(5) 所有開關(guān)量與模擬量信號(hào)通過可編程控制器送入工程師站，并通過光纜及以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)讲僮鲉T站。
系統(tǒng)選型及特點(diǎn)
　　為了滿足上面提到的循環(huán)水控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，我們選用羅克韋爾自動(dòng)化產(chǎn)品A-B SLC 500可編程控制器（PLC）和研華公司IPC-610工控機(jī)（IPC）構(gòu)成的自控系統(tǒng)，再配以*的A-B RSView32組態(tài)軟件來實(shí)現(xiàn)循環(huán)水控制系統(tǒng)的各項(xiàng)功能。
　　可編程控制器（PLC）是專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，已經(jīng)成為電氣控制系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的核心裝置，它不僅能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯控制，還能完成各種順序或定時(shí)的閉環(huán)控制功能，并且抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高、穩(wěn)定性好、體積小，能在惡劣環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間、不間斷運(yùn)行，且編程簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，并配有各類通訊接口與模塊處理，可方便各級(jí)連接。
　　在當(dāng)前*的控制系統(tǒng)產(chǎn)品中，羅克韋爾自動(dòng)化的可編程控制器技術(shù)已相當(dāng)成熟，而且從硬件的可靠性、穩(wěn)定性及軟件的易操作性等各方面綜合評(píng)定，也符合循環(huán)水系統(tǒng)改造的各項(xiàng)要求。更為我們所需要的是SLC 500系列處理器內(nèi)置了不同通訊接口，提供多種控制器聯(lián)網(wǎng)方式選擇，可構(gòu)成不同要求的工業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，并且還提供了與各類“智能"設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)總線接口。最終，使控制系統(tǒng)將參數(shù)檢測(cè)、程序控制、顯示報(bào)警、監(jiān)控管理等融為一體，通過計(jì)算機(jī)處理、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集中管理，以滿足系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)代化的要求，提高其安全性和效率。

系統(tǒng)功能
　　循環(huán)水控制系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集及監(jiān)視（DAS）和邏輯控制兩部分組成。
　　DAS主要完成數(shù)據(jù)一覽、組顯示、點(diǎn)顯示、實(shí)時(shí)趨勢(shì)、歷史趨勢(shì)、流程圖、報(bào)警一覽、報(bào)警歷史、操作說明、報(bào)表打印等功能。各種功能均可通過主菜單選擇進(jìn)入，并分級(jí)子菜單方式進(jìn)行選用操作，大部分功能有熱鍵調(diào)用，相關(guān)畫面上下關(guān)聯(lián)操作。
　　控制系統(tǒng)主要通過上位機(jī)的軟手操實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門和泵的控制，并在程序中實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖功能?？刂七^程分為：
　　(1) 開循環(huán)水泵前，先打開蝶閥至30％，然后起泵，循環(huán)水泵開起之后再對(duì)蝶閥進(jìn)行調(diào)節(jié)；關(guān)循環(huán)水泵時(shí)，先關(guān)蝶閥至30％，然后停泵，循環(huán)水泵停運(yùn)后再將蝶閥關(guān)閉。
　　(2) 其他聯(lián)鎖保護(hù)功能。
　　(3) 有關(guān)設(shè)備的啟停控制。
結(jié)論
　　本文討論了基于可編程控制器的電站循環(huán)水控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，充分發(fā)揮了可編程控制器配置靈活、控制可靠、編程方便和可現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的優(yōu)點(diǎn)，使整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有了可靠保障。該控制系統(tǒng)已通過靜態(tài)與動(dòng)態(tài)聯(lián)鎖試驗(yàn)及試運(yùn)過程，在實(shí)際應(yīng)用中達(dá)到了改造設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)，為電站的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了保障。同時(shí)，我們認(rèn)為在相關(guān)項(xiàng)目改造中值得推廣及應(yīng)用。

一般規(guī)定城市管網(wǎng)的水壓只保證6層以下樓房的用水，其余上部各層均須 “提升"水壓才能滿足用水要求。以前大多采用傳統(tǒng)的水塔、高位水箱，或氣壓罐式增壓設(shè)備，但它們都必須由水泵以高出實(shí)際用水高度的壓力來“提升"水量，其結(jié)果增大了水泵的軸功率和能量損耗。

　　 自從通用變頻器問世以來，變頻調(diào)速技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備以其節(jié)能、安全、高品質(zhì)的供水質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)，使我國(guó)供水行業(yè)的技術(shù)裝備水平從90年代初開始經(jīng)歷了一次飛躍。恒壓供水調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水泵電機(jī)無級(jí)調(diào)速，依據(jù)用水量的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，在用水量的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，在用水量發(fā)生變化時(shí)保持水壓恒定以滿足用水要求，是當(dāng)今最、合理的節(jié)能型供水系統(tǒng)。在實(shí)際應(yīng)用中得到了很大的發(fā)展。隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，變頻器的功能也越來越強(qiáng)。充分利用變頻器內(nèi)置的各種功能，對(duì)合理設(shè)計(jì)變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備，降低成本，保證產(chǎn)品質(zhì)量等方面有著非常重要的意義。

　　一、變頻恒壓供水系統(tǒng)的構(gòu)成及原理

　　 變頻恒壓供水控制系統(tǒng)通過測(cè)到的管網(wǎng)壓力，經(jīng)變頻器的內(nèi)置PID調(diào)節(jié)器運(yùn)算后，調(diào)節(jié)輸出頻率，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)的恒壓供水。變頻器的頻率超限信號(hào)（一般可作為管網(wǎng)壓力極限信號(hào)）可適時(shí)通知PLC進(jìn)行變頻泵邏輯切換。為防止水錘現(xiàn)象的產(chǎn)生，泵的啟停將聯(lián)動(dòng)其出口閥門。

　　 系統(tǒng)工作原理間圖如下所示。假設(shè)整個(gè)系統(tǒng)由四臺(tái)水泵，一臺(tái)變頻器，一臺(tái)PLC和一個(gè)壓力變送器及若干輔助部件構(gòu)成。各部分功能如下：安裝于供水管道上的壓力變送器將管網(wǎng)壓力轉(zhuǎn)換成1—5伏的電信號(hào)；變頻調(diào)速器用于調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)流量；PLC用于邏輯切換。

　　 此外，上述系統(tǒng)還配備了外圍輔助電路，以保障自動(dòng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)可通過人工調(diào)節(jié)方式維持系統(tǒng)運(yùn)行，保證連續(xù)生產(chǎn)。