施耐德 PLC 在水电厂现地控制单元改造中的应用.docx

施耐德PLC在水电厂现地控制单元改造中的应用施耐德PLC在水电厂现地控制单元改造中的应用fenghy导语：对于水电厂来讲，装备一套构造公道、功能完善、可靠性高的现地控制单元1引言随着国民经济的开展，对电力系统、电厂的要求越来越高。对于水电厂来讲，装备一套构造公道、功能完善、可靠性高的现地控制单元，是水电厂进步平安消费程度，实现“无人值班的重要环节。2原有设备问题分析2.1原有现地单元原有现地控制单元包含一面盘柜，柜内安装了Modicon984-145型PLC，参见图1。该PLC属于凑型的PLC，根本的控制和数据收集功能都可以实现;与一体化工控机以及上位机采用了MB+网方式通讯，该PLC仅具有一个RS-233口，协议固定为MODBUS，规约只能是MODBUS从站。图1原有盘柜布置图2.2原系统存在问题1整个电站的通讯采用一个MB+网，当通讯线路一个地方发生故障可能会影响整个电站的运行，对电厂的平安运行形成隐患;2对外通讯扩展不方便，很多外部设备的信息无法收集到PLC中去;3随着外部控制设备的更新改造，所需测控点数增加，原有配置已无法知足要求;4当地显示界面即一体化工控机故障率比拟高;5备品备件订货越来越困难。为此需对现地控制单元进展更新改造。3技改方案分析结合水电厂现场改造的经历，提出如下三个现地控制单元改造方案以供比选。1全部更新把原有设备全部更新，改用QuantumPLC。全部更新，原有设备要全部报废，这样改造的本钱较高，同时现场配线、安装等工作量都较大，改造周期较长。2扩展DI/DO新屏扩展一面屏，增加开关量输入和输出点数，PLC仍采用Modicon984，和上位机通讯仍需采用MB+方式。由于仅仅是对原有系统进展扩大，增加了相关的点数，整个系统的功能特点以及可靠性等并没有过进步，这种方案改造的意义不大。3扩展PLC新屏原有屏柜保持，新扩展一面屏柜，采用QuantumPLC，QuantumPLC与原有PLC采用MB+网进展通讯;与上位机通讯方式改用以太网通讯，即PLC直接上以太网，在新增屏柜上安装一台通讯治理机。在充分利用原有设备的根底上，增加了一套QuantumPLC，数据处理才能得到很大的进步，QuantumPLC具有无与伦比的网络连接才能，十分是应用于MODBUSPLUS网络的站间通讯PeerCop技术，其快速、准确、可靠的性能充分知足功能要求，在新盘柜和旧盘柜之间即采用MB+网进展通迅，高速MB+网络的通讯功能也得到了充分的利用，上位机的通迅改用了以太网方式，进步了速度和可靠性，同时改造经过中工作量也增加的不是很多，具有可行性。4系统设计系统配置方案如图2所示。在该方案中，原有Modicon984PLC配置以及盘柜布置和外部接线不作任何更改;增加了一套盘柜，盘柜内安装了一套QuantumPLC，PLC配置有140CPU11303S，增加了开入模件、开出模件、模入模件、以太网通讯模件。这就弥补配置点数缺乏的问题，同时解决了与上位机通讯的问题。图2原配盘柜与扩展盘柜4.1数据收集和处理功能原配置Modicon984PLC和新增QuantumPLC都具数据收集功能，都配有相应的数据收集模件，两套PLC共同完成现地控制单元的数据收集功能;Modicon984PLC收集到的所有数据通过MB+网络，采用PeerCop方式送到QuantumPLC中去，QuantumPLC对所有的数据进展处理，即数据处理功能全部由QuantumPLC完成，这就充分利用了QuantumPLC高速的数据处理功能。4.2控制和调节功能Modicon984PLC和新增QuantumPLC都配有开关量输出模件，即都具有控制和调节功能;Modicon984PLC中的开出点，既可以由Modicon984CPU控制也可以由QuantumPLC控制，两者是或者的关系;QuantumPLC通过MB+网络，采用PeerCop方式把开出点信息送到Modicon984PLC中去，同时Modicon984PLC也编有程序，可以实现对开出点的控制，这主要是用来实现对辅机或者自启动流程的控制。4.3人机界面在新增盘柜，装有触摸屏，触摸屏与QuantumPLC通迅，这样可以实现所有数据的实时动态显示，同时可以下发相关的控制令给QuantumPLC，QuantumPLC承受到控制命令后进展解释执行。4.4对外通讯在新增盘柜，安装有以太网通讯模件和通讯治理机，以太网通讯模件用来和上位机系统通讯。通讯治理机主要是把现场辅助设备的运行信息进展收集，同时把收集到的数据信息送到QuantumCPU里，其自身具有八个RS-232串口，这样整个现地控制单元的外部通讯功能大大增强。4.5系统构造主要特点1原有Modicon984PLC相当于一个智能I/O，自身可以运行PLC程序，这样一些流程就保持不变，而这些控制功能又不受所扩展盘的影响;而对QuantumPLC来讲，可以把Modicon984PLC当一个扩展I/O来处理，它可以处理Modicon984PLC所有的开关量、模拟量等;2Modicon984PLC和新增QuantumPLC采用PeerCop方式，通过高速MB+网络进展通讯，理论证实，通讯快速、准确、可靠。5软件的功能和实现5.1Modicon984PLC程序功能设计1编写简单的程序，以实现QuantumPLC和Modicon984PLC可以同时控制Modicon984PLC的开出点.2把开关量、模拟量进展处理，送到指定的存放器，以便通过PeerCop方式一齐传输到QuantumPLC;3简单的辅机流程和自启动流程由于原配置Modicon984CPU不支持Concept编程，所以仍需用MODSOFT组态软件来编写。5.2QuantumPLC程序功能设计1发电机组的开停机流程、功率自动调节流程等;2对所有收集到数据进展处理分析;3承受上位机和触摸屏所发的控制命令并解释执行。编程软件采用了组态软件Concept2.6，该软件支持梯形图LD、功能块图FBD、构造化文本ST等多PLC编程语言，能保证系统的各类控制功能的需求。6完毕语本现地控制单元改造方案，在构造、技术道路、实现方法上都有所创新，该系统的构造设计公道，技术道路和实现方法完全可行;改造施行简单，大大减少了安装、配线的工作量，改造工程施行完成几个月来，运行非常稳定，到达了预期的目的，该方案的成功应用为国内老电厂LCU的技术改造提供了典型范例，对进步发电厂的自动化的程度有重要的现实意义。