PLC在工业水泵站电气信号装置中的应用

申请免费试用、咨询电话：400-8352-114

摘要:介绍了以PLC技术为核心的新型高压水泵站(变配电所)中央事故、预报信号装里，通过与传统继电式装呈的比较，分析其所具有的特点。

关健词:PLC控制中央事故信号装里中央预报信号装置程序 1概况  热轧板厂西侧有4个工业循环水泵站，泵站中主要设备均为高压电机(3kV)拖动的水泵。由于设备是3kV的高压电机，故采用变电所常采用的中央事故、预报信号装置来集中反映电气设备突发的故障，以提高运行人员迅速判断故障的性质、范围和地点，以便采取措施。目前泵站采用ZC一23型冲击继电器、时间继电器、中间继电器等组成的继电式中央事故、预报信号装置，下面以其中的浊循环泵站为例来分析。 1.1继电式中央事故信号装置 (l)继电式中央事故信号装置的要求当泵站内任意断路器事故跳闸时能瞬时发出音响信号并在位于集中操作室的信号报警柜上有表示事故跳闸的音响信号，事故音响信号通常用电笛，并能手动或自动复归。 (2)继电式中央事故信号装置工作原理该装置如图1所示，采用ZC一23型的冲击继电器ICJJ，其中GHJ为干簧继电器是其执行元件，TA为脉冲变流器，其一次侧并联的二极管DZ和电容C，用于抗干扰;其二次侧并联的二极管VZ起单向旁路作用。当TA的一次侧电流突然减少时，起二次侧感应的反向电流经Dl而旁路，不让它流过干簧继电器GHJ的线圈。当某台断路器(如IQF)自动跳闸时，因其辅助触点IDL与控制开关1KK’‘不对应”而使脉冲变流器TA的一次电流突增，其二次侧感应电动势使干簧继电器GHJ动作。GHJ的常开触点闭合，使中间继电器ZJ动作，其常开触点闭合使电笛DD发出音响信号。操作人员按下解除接钮IYJA，使电笛DD停止音响报警。来自于中央预报信号装置的中间继电器ZJJ的延时闭合常开触点在中央预报信号装置电源通电时断开，而在电源失电时延时闭合，同样也能使电笛DD发出音响报警信号。中间继电器IJJ的常开触点同样也送至中央预报信号装置中，从而使中央事故、预报信号两个装 置互相连为一体。  1.2继电式中央预报信号装置 (l)中央预报信号装置的要求预报信号应该同时发出单独的灯光信号和中央音响信号。灯光信号是利用光字牌的灯光显示，使配电值班人员了解设备的异常状态和故障性质。中央音响信号采用电铃，当电铃响时，告知配电值班人员，设备处于异常状态，配电值班人员应加强对设备的监视，及采取处理事故的措施。 (2)继电式中央预报信号装置的工作原理(图2)中央预报信号装置与中央事故信号装置大体相同，不同的是当某一信号继电器动作时，使预报信号小母线IYBM和ZYBM与控制母线+XM经光字牌GP的灯泡接通，从而使电铃DL发出音响报警信号，并使相应的光字牌GP灯泡电亮。光字牌GP采用两个灯泡并联的方式保证了整个装置的可靠性。而来自中央事故信号装置的中间继电器IJJ的常闭触点同样可发出灯光和音响信号。光字牌度试验开关SK可随时检验光字牌灯泡的好坏。当按下解除音响按钮ZYJA使电铃DL音响信号停止，而解除光字牌的灯光信号需使相应的信号继电器复归。 1.3原装置中存在的缺陷 该泵站的电气控制系统曾在2000年进行了PLC改造并实现了计算机的集中控制，但是中央事故、预报信号装置未进行改造。因此，中央事故、预报信号装置存在以下缺陷 :(1)可靠性低，因为电气控制系统改造后，原有的操作开关KK被PLC的输出触点代替，中央事故信号装置中操作开关KK与断路器的辅助触点DL’‘不对应”的方法无法实现，故在PLC改造时设置了使PLC输出触点保持闭合25的方法，以实现在开泵时的事故信号报警，但这样一来就无法实现在断路突然跳闸时发出事故音响信号。同时因为继电器的使用时间过长，比较容易发生故障且抗干扰性能低。 (2)耗电较多。 (3)装置一旦安装好改变困难。 2 PLC实现中央事故、预报信号装皿 2.1硬件设计  该泵站在2000年的PLC改造中，采用了目前使用较为广泛的西门子S7一300的PLc，该PLC的功能强大，且在改造中余留了一些1/0接口单元。因此PLC实现中央事故、预报信号装置是建立在充分利用原有资源的基础上的。图3就是PLC新增加的1/0接口单元。PLC的梯形图的程序设计见图4。 2.2  PLC中央事故信号装置的工作原理 如图4所示，当任意断路器跳闸时由于该断路器的控制开关(即PLC的输出触点)和断路器的辅助触点按“不对应原理”和PLC内编制的程序，这时Q19.5就输出电笛鸣叫。解除按钮IYJA是作为复位报警装置用的。T100一Tll2的作用是躲过合上断路器瞬间的误信号，设定的时间需根据实际情况而定。 2.3  PLC中央预报信号装置的工作原理 由于装置中的预报信号繁多，采用每个预报信号直接输人PLC显然不够经济，故对预报信号装置做了改动，如图5所示。   如图4和图5，当某一信号继电器动作时能够使相应的光字牌GP点亮，同时使中间继电器KAI和KAZ得电动作，输人信号至PLC，并由PLC根据编制的程序使Q19.6输出驱动电铃发出音响信号，而按下ZYJA解除按钮即可解除音响信号。 3结语 由上文可看出PLC实现的中央故事、预报信号装置具有以下特点:(1)外部接线和设备很少，接线简单;(2)用程序控制代替继电器控制，因此可靠性高，而且更改非常灵活方便;(3)节省了许多继电器、耗电少。PLC实现的中央事故、预报信号装置在实际应用中应该得到较好的效益。同时，在各种变配电所和类似的高压水泵站、空气压缩站也应具有广泛的应用。