PLC下几种程序设计探究

摘要：介绍了PLC中几种程序设计，包括泵轮换设计、温度梯度报警设计、开停机模拟实验设计。这些程序已经全部应用于实际项目，并获得了很好的效果。

关键词：泵轮换；温度梯度报警；开停机程序模拟

随着计算机技术的发展，PLC作为逻辑控制单元也较以前更容易编程，目前的PLC不仅可以完成简单的与、或、非运算，而且可以完成更加复杂的功能。在笔者接触的一些项目中，水电厂提出了一些典型的功能需要实现，笔者从中选择了几个有代表性的功能进行介绍。

1水电厂的泵轮换设计

由于水电厂使用泵对油压、冷却水等进行控制，所以，泵的控制在水电厂中非常重要，一般采用主、备用两个泵控制。本文介绍一种典型的泵轮换设计：在泵的控制箱上一般设有现地、远方把手，当把手切换到现地的时候，操作员可以在现地手动操作泵的启停，不用考虑远方计算机监控系统的控制；当把手切换到远方的时候，操作员需要通过计算机监控系统进行远方控制。泵的控制在计算机监控系统上一般设置为手动、自动两种控制模式。1）当采用手动控制模式时，可以完成的操作如下：操作员可以通过远方计算机的控制按钮手动控制泵的启停，在这种模式下，一旦泵出现了故障或者出现紧急停机等重要信号，则需要将泵的控制方式变为自动控制模式，减少由于操作人员的误操作而导致的事故扩大化；2）当采用自动控制模式时，可以完成的操作如下：操作员可以根据经验手动选择由哪个泵作为主泵，从而实现泵的有序轮换。泵在自动模式下可以按照主、备用泵的运行规则运行。3）主、备用泵运行规则：当主用泵出现问题的时候，备用泵启动；当仅使用主用泵系统压力仍然不足的时候，主、备用泵同时启动；泵启动时候的条件判断，包括远方，自动，主、备用泵没有故障等。

2水电厂的温度梯度报警设计

水电厂对于水轮机的轴瓦温度监测非常重视，一旦轴瓦被烧毁，就会对水轮机进行大修，将会造成相当大的经济损失。但是，如果由于测温元件的问题造成了机组的非正常停机，也会影响水电厂的正常运营。所以，需要设计一个温度报警程序，有效地防止误报警造成的非正常停机。笔者在实际工程项目中设计了温度梯度报警程序，不仅有效地防止了误报警造成的非正常停机，同时当真正出现了温度过高情况的时候也可以及时停机，避免了机组事故的扩大化。具体设计思路如下：（1）设定温度停机的条件水电厂一般采用PT100电阻作为测温的元件，采用PLC设备中的模拟量模块作为采集模块，一旦出现温度过高的情况，一般是由于以下3种情况产生的：1）外部电阻断线或模拟量采集通道故障，造成温度值偏高；2）温度量出现波动变化，造成温度值瞬间偏高；3）温度量实际温度确实偏高。鉴于上述几种情况，一般设置模拟量通道质量、温度梯度报警作为温度是否真正偏高的条件。（2）模拟量通道质量PLC一般都带有对模拟量每个通道质量的诊断功能，所以，可以很方便地诊断到该通道是否正常。（3）温度量梯度报警程序设计在确定完温度量采集通道是否正常之后，存储采集通道正常的点，在某一个特定的时间段内，如果这些温度量的差值超过某个限定值，则说明该温度量不稳定，产生了温度量梯度报警。一旦产生温度量报警，则说明该点不可以参与停机控制，应该予以筛除。（4）可信值处理程序在经过上述筛查之后，剩下的数值属于可相信的数值，这些数值会和某个给定值进行比较，当这些数值大于给定值的数量超过设定值后，机组会进入事故停机流程。

3水电厂开停机程序模拟实验设计

采用PLC做水电厂程序模拟实验的时候，一般需要对条件进行逐个强制，这种方法不仅繁琐，而且无法看出实际流程中出现的问题。笔者设计了一套基于PLC的开停机模拟实验，主要思路如下：1）确定流程需要操作的设备；2）确定设备的返回点，以及返回点在什么情况下动作；3）确定开、停机的条件，以及动作顺序；4）按照动作顺序模拟开、停机的条件；5）观察设备的动作顺序是否满足要求；6）观察设备动作之后的返回点是否正确；7）观察开停机流程是否完全执行完毕。

4结束语

通过使用PLC编写泵轮换程序、温度梯度报警程序、开停机模拟程序，满足了大部分水电厂的运行要求，减少了非正常停机的次数，提高了水电厂正常开停机率。

参考文献

［1］郑阿奇，徐斌．施耐德PLC应用技术［M］．北京：电子工业出版社，2011

作者:张捷 李天毅 张立康 单位:中国水利水电科学院 北京中水科水电科技开发有限公司