PDF《PLC 与变频器在热电厂循环水系统中的应用》

同时通过 LCU 单元与现场监控机的通信 ,完成系统操作、 显示各泵 变频器及整个冷却水泵站系统的运行状态、 异常处 理(包括保护、 报警等) 以及可以打印输出各相关操 作记录、 历史记录及效率分析表等. 为了实现热电厂的数据集中管理 ,通过另一台 在中控室的远程监控机 ,采用 OPC 接口技术 ,使底 层现场数据录入电厂 MIS 管理系统.系统具体要求 如下 : (1) 监测.准确反映系统中主要设备与辅助设 备的工作情况 ,包括各变频器运行/ 停止信号、 变频 器频率值、 泵电机电流值、 前池水位、 循环水泵出口 压力、 真空系统压力、 液压系统压力及各阀门位置. (2) 指令控制.执行运行人员发出的变频器运 行/ 停止、 给定运行频率、 排水泵开停、 真空系统启停 以及液压系统控制指令. (3) 自动控制.自动完成水泵变频启动的所有 相关过程 ;

压力传感器将泵出口压力信号送至 PLC , 作为泵出口压力单闭环控制的反馈值 (给定值根据 实际工况设定) ,通过 PLC 对泵出口压力信号变换 和处理 ,为变频器提供频率给定 ,实现频率的自动调 整 ,达到水压恒定 ;

如果变频率一直调高到工频还达 不到要求的压力 ,则投入连锁备用循环水泵 ;

自动关 闭因故障跳闸水泵的变频器 ,同时关闭相关的出口 电动阀或液压阀 ,备用循环水泵自动投入运行. (4) 报警.前池低水位报警、 出水母管低压力 报警、 运行中的变频器因故障退出运行报警 ,出现后 两种报警 ,系统自动投入连锁备用循环水泵. (5) 数据记录.定时记录运行数据、 即时记录 故障数据以及运行人员操作数据.

3 控制系统硬件设计 根据控制需要 ,系统配置为分层分布式二级监 控系统结构.2 台以 PLC 为核心的就地控制单元 (LCU) ,其中 #

1 就地控制单元(LCU1) 控制 # 1~ #

6 循环水泵变频器及相应的出口电动阀、 真空子系统 ;

#

2 就地控制单元 (LCU2) 控制 # 7~ #

8 循环水泵 变频器及相应的出口阀液压系统 ,PLC 与变频器通 过现场总线 DeviceNet 网络来通信.就地控制单元 (LCU) 之间以及上位机与就地控制单元采用 DH+ 工 业控制网络连接.系统配置如图

2 所示. 图2系统配置结构图 3.

1 PLC 及变频调速系统设计 从工艺要求、 I/ O 点数、 扫描速度、 自诊断功能 等方面考虑 ,LCU 选用性能及可靠性都很高的 Rock2 well 自动化的 SLC5/

04 型PLC[1] .该处理器拥有足 够多的本地 I/ O 处理能力 ;

本系统 I/ O 设计需要开 关量输入点

46 点 ,开关量输出点

84 点 ,模拟量输入 点30 点 ,共计

160 点.模拟量输入模块采用

4 块模 拟量输入模块 1746NI8 ,开关量输入模块采用

4 块开 关量输入模块 1746IM16 ,开关量输出模块采用

6 块 开关量输出模块 17462OW16 ;

这些模块提供输入滤 波、 光电隔离以及内置式浪涌保护 ,抗干扰强 ,可靠 性高.处理器内置 DH+ 通信口 ,在57. 6Kbit/ s 下,DH+ 网[2] 的最大通信距离为 3000m ,其信息吞吐能 力完全能满足位于控制中心的上位机对就地控制单 元进行通信的需要. 由于系统循环水泵主电压是 6000V 中压 ,从可 靠性、 控制性能等方面考虑 ,变频调速装置选用 AB 公司的

1557 系列中压变频器 ,1557 中压变频器采用 CSI - PWM 技术和直接矢量控制 ,为交流电机提供 近似正弦波形.PLC 与变频器的通信是通过 De2 viceNet 现场总线实现 ,来完成对循环水泵的变频调 速控制 ,DeviceNet 传输速率为