浅谈PLC在彭家道口分洪闸监控系统改造工程中的应用.pdf

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1、水利建设与管理·2011年第5期渗谶礅遘缝赣遣善霹蚺摩辟郑思成(彭道口水利枢纽管理局郯城276111)【摘要】彭家道口分洪闸是刘家道口枢纽的主要组成部分，是沂沭河洪水东调南下的关键性工程之一。本文介绍了可编程序控制器(PLC)在彭家道口分洪闸监控系改造工程中的成功应用。【关键词】PLC监控工程应用1问题的提出把原来落后的仪表控制改为PLC，采用西门子s7系列彭家道口分洪闸位于分沂入沭水道入口处，主要功PLC，以提高系统的可靠性。能是分泄沂河洪水人沭河，通过大官庄水利枢纽东调就a．主控级与LCU采用国际先进的

2、ProfibUS-DP工业近人海，以减轻沂河下游洪水压力。工程建于1974年5总线。月，于2000年12月～2002年7月加固改造，工程按50年b．组态软件采用成熟的西门子Wincc6．0，人机接一遇洪水设计、100年一遇洪水校核，为大(2)型工程。口功能强，人机界面友好、操作方便。应用软件采用西门监控系统为2002年彭家道口分洪闸加固改造时所子Step7V5．3编程软件，保证软硬件之间的无缝集成和建，经过6年来的运行，系统老化，故障频发。存在的问题高可靠运行。主要有：系统不稳定，传输速度慢，部分传感器失灵

3、急需维3．2工程设计布局和系统设备配置设计修更换传感器以及通讯主板；部分启闭机显示运行错误，3．2．1设计功能特点自动跳出程序，操作运行时，系统反应速度慢。因此应用该系统采用全开放、分层、全分布式结构，由位于桥PLC实施彭家道口分洪闸监控系统改造工程极为必要。头堡的主控级、中控室(防汛调度中心)的主控级和位于2PLC简介启闭机现场的现地控制单元==部分组成。国际电工委员会(IEC)对可编程序控制器(Pro—3．2．2系统设备配置设计grammableLogicController，PLC)的定义是：PLC是

4、一种数主控级设备主要由主控级操作员工作站、现地控制字运算操作电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它S7—200PLC控制器、现地按键触摸液晶TD400屏、中控采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑室S7-300PLC等构成。运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并3．2_3现地控制单元LCU设计通过数字模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生LCU包括PLC和动力控制。产过程。PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性a．PLC控制柜共20套，配有TD400触摸屏作为现地高、抗干

5、扰能力强、编程简单等特点。的人机接口界面等。PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，b．闸门传感器共19套，闸门开度传感器直接进入在可预见的将来是无法取代的。PLC输入模块，经S7—200CPU采集、运算、处理后，由3在彭家道口闸自动控制系统中的应用TD400直接显示闸门实际开度。3．1概述3．3系统设计功能。3．3．1设计概述遵循“技术先进、安全可靠、经济实用”的原则，按新的计算机监控系统指导思想进行总体设计和系统配置，主控级完成对各闸门的安全监视和控制以及系统运郑思成／浅谈PLC在彭家道口分洪闸监

6、控系统改造工程中的应用行管理、运行报表生成与打印、对外通信管理等。现地控记录，SOE)开关量和非中断开关量。中断开关量指事故制单元主要完成对闸门的数据测量、闸门控制、操作显示信号、断路器分合及重要继电保护的动作信号，系统以中及通信等。断方式响应并进行优先顺序记录。非中断开关量指中断3．3．2设计功能开关量以外的开关量，包括各类故障信号、设备运行状设计功能分为以下几个过程：态、工作方式转换开关位置信号等，系统以定时扫描方式a．19孔闸门开度的远方及现地控制和监视。采集。对其处理包括光电隔离、滤波、基准时间补偿

7、、数据b．19孔闸门卷扬运行状态和电量、上下游水位等参有效性合理性判别、启动事件顺序记录、发出事故报警、数的远方及现地控制、保护和监测。自动推出画面、自动停机等，最后经格式化处理，存入实c．主控级之间及主控级与现地控制单元(LCU)之间时数据库。的通信(Profibus—DP)等。b．实时控制设计。操作人员通过操作键盘和鼠标，对3．3．3运行控制方式设计闸门进行升、降或中间停机的远方控制；采用现地手动操a．远方控制过程。中控室主控级对接入该系统的各作、现地自动操作和远方操作三种控制方式，互为闭锁，个闸门及其

8、启闭机进行监控，操作过程有事先提示，闸门在现地进行切换操作，且现地优先。位置有实时反映，运行故障能及时报警。c．安全监视及事件报警设计。b．现地控制过程。闸门检修期及主控级发生故障等⑧运行实时监视。操作人员对系统内各主设备运行情况下，在LCU控制柜对闸门进行控制，并将控制信号状态和运行参数，例如闸门升降过程等进行实时监视；输入PLC传送到操作员工作站以便监视。⑥控制及越复限报警记录。监控系统对某些参数以c．现地控