PLC在電廠熱工保護系統改造中應用
隨著我國電力工業(yè)的迅速發(fā)展,火電廠的裝機容量和單機容量都日益增大,熱工保護系統的規(guī)模也大幅度上升,對熱工保護系統的控制方式、運行水平的要求也越來越高。
熱工保護的主要作用是當機組在啟停和運行過程中發(fā)生危及設備和人身安全的故障時,自動采取保護或聯鎖措施,防止事故產生和避免事故擴大,從而保證機組的正常啟停和安全運行。熱工保護是通過對設備工作狀態(tài)和機組運行參數的嚴密監(jiān)視,發(fā)生異常情況時,及時發(fā)出報警信號,必要時自動啟動或切除某些設備或系統,使機組維持原負荷運行或減負荷運行。當發(fā)生重大故障而危及機組設備時,停止機組(或某一部分)運行,避免事故進一步擴大。
發(fā)電機組的安全可靠性對本機、對電網乃至對國民經濟來說都極為重要,因此保護控制系統的安全可靠性,對保障機組的安全穩(wěn)定運行顯得十分關鍵。
2、原有熱工保護系統改造的必要性
保護裝置在機組正常運行時是長期不動作的,而一旦出現異常情況卻要求必須可靠的立即動作,因此對于熱工保護裝置應有必要的監(jiān)視和試驗手段,以確保熱工保護裝置本身動作的正確和可靠。
機組運行的安全可靠,不僅依賴于各設備的安全可靠性能,而且同各類保護控制裝置的準確性和可靠性密切相關。電廠原有熱工保護裝置較落后且投運時間較長,保護系統由繼電器組成控制回路CONTROL ENGINEERING China版權所有,回路硬接線多,加上繼電器長期帶電工作,繼電器觸點易老化,導致接觸不良,易產生拒動或誤動的情況。大修期間需對繼電器進行測試,以確保繼電器工作正常大大增加了熱工人員的維護工作量。而且隨著運行時間的越來越長,故障點相應增多,維護工作量越來越大,嚴重影響著機組的安全運行,因此亟待進行改造。
3、熱工保護系統改造的設計思想
系統設計的出發(fā)點是提供可靠、高效的產品,有效地提高火力發(fā)電廠熱工保護系統的控制水平控制工程網版權所有,給發(fā)電機組的安全、經濟運行提供保障,同時實現減員增效的目的。
由于微電子技術、計算機技術和通信技術的發(fā)展,PLC已發(fā)展成為新一代工業(yè)控制機。它具有編程組態(tài)方便、硬件配置靈活、高可靠性和適應工業(yè)惡劣環(huán)境等優(yōu)點,已經越來越多的被應用于各個工業(yè)控制領域。
新系統采用“上位機+PLC”方式,應用計算機通訊技術和PLC控制技術,對多個輸入輸出信號實現動態(tài)實時監(jiān)控,具有輸入輸出信號狀態(tài)顯示、保護動作記錄、報表打印、保護聯鎖試驗等功能。
4、可編程控制器(PLC)的特點
4.1 功能豐富
PLC具有豐富的處理信息的指令系統及存儲信息的內部器件,可以進行各種邏輯問題處理以及數據的運算。
PLC不僅能完成復雜的控制邏輯,而且也能實現模擬量控制和智能控制;并能實現遠程通訊、計算機聯網及上位機監(jiān)控等功能。
4.2 編程方便
PLC是為取代傳統的繼電器控制邏輯而設計的,它沿用了繼電器原理圖或梯形圖的編程方法,包含有觸點、連線和線圈等概念。PLC一般采用梯形圖編程,可由非計算機專業(yè)人員在使用現場完成,程序可以在線修改。
4.3 系列化與標準化程度高
PLC在結構、形式、編程語言、通訊等方面大同小異,且各種PLC產品均形成了適用于不同控制要求的系列產品。因此PLC應用于發(fā)電廠的控制系統將使系統的設計及硬件配置更為經濟合理。
4.4 開放的通訊功能
PLC既具有各PLC之間的協議通訊接口,也具有多種的通訊方式,如:RS232接口方式硬件成本低,經濟性好,目前較常用,但傳送距離短、速率低;RS485接口方式克服了RS232的一些缺點,傳送距離大(最大可達1.2Km); CAN方式接口傳送速度快,最大1~2M/S,傳送距離可達1.0Km,誤碼率低; 以態(tài)通訊方式傳送速度非??欤?0Mbit/S),同時可以實現超遠距離的傳輸,只是硬件和傳送介質的成本略高,用戶組成大型控制系統時,可根據外圍設備進行方便的選擇。
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