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PLC系统在汽机保护上的具体应用

jshfq  发表于 2008/3/18 18:24:39      799 查看 0 回复  [上一主题]  [下一主题]

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PLC系统在汽机保护上的具体应用

 
1  引言 


    常规的保护是用继电器用硬接线连接,可靠性较低,信号的改动比较麻烦。PLC是采用积木式结构,以及模块化的软件设计,使得系统安装和现场接线简便,并可按积木方式扩充和删减其系统规模。由于它的逻辑、控制功能是通过软件完成的,因此允许设计人员在没有硬件的情况下进行“软设计”工作,从而缩短了整个设计、生产、调试周期。工厂在1#、2#气轮机的大修改造中对气轮机的保护使用了PLC。


2  系统方案设计指导思想


(1) 高可靠性 系统采用西门子S7系列PLC为核心,硬件集成度和系统可靠性极高。
(2) 电源冗余化
    直流电源 24V DC电源采用双套高频开关型直流电源,其过流等保护功能齐全,允许输入电压波动范围大,输出稳定性好;各单元单独供电,进一步提高供电可靠性,一旦工作电源出现故障,另一路电源立即无间断自动投入运行,不会对系统正常工作产生影响。
    交流电源 系统允许输入两路交流电源,一路来自厂用UPS电源,一路来自厂用电(保安段)。
(3) 冗余化设计 系统采用冗余化设计,用户可以在不更改系统任何配线的情况下增加功能:采用双PLC配置,实现自动切换。
(4) 系统的基本功能 开关量输入/输出、内部中间继电器、锁存继电器、计时/计数器、移位寄存器、四则运算、比较运算、二进制与十进制转换、跳转和强制I/O等。
(5) 应用灵活 其标准的积木式结构,以及模块化的软件设计,使得系统安装和现场接线简便,并可按积木方式扩充和删减其系统规模。由于它的逻辑、控制功能是通过软件完成的,因此允许设计人员在没有硬件的情况下进行“软设计”工作,从而缩短了整个设计、生产、调试周期。
(6) 外围支持设备完善 具有完善的外围支持设备,如编程器、计算机和打印机等。
(7) 操作方便,维修容易 系统采用电气操作人员习惯的梯形图编程,使用户能够方便的读懂程序,操作人员经过短期培训就可以通过操作面板实现对系统的全部操作。
(8) 缓冲隔离 系统各种设备的I/O接口均采用光电隔离技术进行缓冲隔离。
(9) 高开放性 系统可扩展上位机进行事故追忆,逻辑图、模拟图、棒图、趋势图及相关控制参数的显示,键盘、鼠标、触摸屏操作等。


3  系统结构


    系统采用管理层—控制层—设备层的递阶控制网络结构,如附图所示。设置有:
(1) 管理层:工程师站
(2) 控制层:汽机控制站
(3) 设备层:汽机仪表检测设备及执行机构。


    管理层是基于Windows环境下开发的开放式、模块化、可扩展的系统,选用控制主机/服务器,提供管理软、硬件平台,通过接收来自控制层的信息,汇集和检测汽机的各种实时数据,并对它们进行相应计算,实现专家控制策略,发布命令下达到控制层对现场设备进行控制。


    控制层主控设备采用西门子S7系列PLC,实现回路控制,通过I/O模块独立完成包括保护、监测、控制和事故纪录等多项功能,在系统内按要求整理“情报”,实现系统的“上传下达”。


    管理层、控制层以及设备层之间除通讯外,各自独立,无电气上的连接,实现的各种功能独立。因此,即使系统中的某一部分出现故障,也不会影响系统其它部分的工作,从而使整个系统具有高可靠性,真正实现分层分布式优化控制。


4  系统功能


    以往的继电器连锁方式无法提供形象的信息给操作人员,只能在出现故障后把相关的连锁点都检查一遍,处理时间长,影响生产进程,对隐含故障点无法判断。现采用PLC控制则避免了上述问题,还可同时增加打印功能,完善系统,为经后的系统扩展做好充分的准备。





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