摘要：本文介绍了PLC在燃机循泵控制系统中的应用，通过PLC硬件上优化配置及软件组态上的合理设置，提高了循泵自动控制系统的可靠性。WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
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关键词：PLC；循泵；控制 WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
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1 概述WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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镇海9E燃气蒸汽联合循环机组由两台GE公司生产的MS9001E燃气轮机，两台余热锅炉和汽机组成的联合循环机组。其汽机凝汽器采用海水冷却，循环水泵房共设有两台1000kw循环水泵，供汽轮机凝汽器循环冷却用水。由于循泵房距离主厂房较远，原有控制系统为杭州源正电子技术有限公司的YZCK－11型循环水泵控制系统，该系统主要以microPLC控制器为核心，按工艺对循环水泵，循泵出口蝶阀，旋转滤网和冲洗水泵的中间逻辑进行处理，实现较为简单的自动控制，故障检测及声光报警。控制方式为PLC程控硬手操，无工控机。WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
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由于原设计，设备选型的原因，自投运以来故障较多。随着设备运行年限的增长，故障趋于频繁，跳泵故障屡次出现，严重影响燃机的正常运行。主要问题如下：WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
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(1)电源设计不可靠，易引起循泵冷却水压低跳循泵；WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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(2)循泵出口蝶阀程控不完善， 易引起控制回路故障， 失电， 蝶阀不能自保而关闭， 联动循泵跳闸；WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
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(3)报警系统不完善，无报警记录与历史趋势，难以故障分析；WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
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(4)设备老化，操作复杂，对设备运行的监控及事故的快速反应和处理不利。WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
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这些问题的存在严重影响燃机机组的安全正常运行，不利于机组的稳发满发，有必要对整个控制系统加以改造。WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
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2 系统组成WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
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循环水泵是燃机电厂的主要辅机之一，其正常出力对电站的安全正常运行有重要意义循环水泵的控制历来是电站控制中的重要问题。WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
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燃机循泵系统由以下结构组成，如图1。WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
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图1 燃机循环系统WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
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两台循环水泵分别抽取通过栏污栅的海水，并入一根循环水母管，经过二次滤网再次过滤，送入汽机凝汽器循环水系统。由于循泵出口无法安装逆止阀，每台循泵后都有出口液压蝶阀作为循环水管和循泵的隔离，防止倒水。循泵的冷却水用于循泵电机冷却，采用闭式循环，经过冷却水箱，通过3台2运1备的冷却水泵分两路分别对循泵电机进行冷却。WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
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可编程控制器（Programmable Logic Controller），简称为PLC，由于其高可靠性，便捷的通讯接口，简易方便的安装设计等特点，广泛的应用于各种工业逻辑控制领域。燃机循泵控制系统也采用了以微处理为基础的可编程控制器和工控机构成监控系统。控制方式采用CRT操作员站进行监视控制，通过CRT画面和键盘对整个工艺系统进行监视和控制，实现对循环水系统的数据采集，处理，图象显示，报警，制表和自动顺序控制，完成相关辅助系统的调节功能及局部系统的逻辑控制和联锁保护。根据目前的运行管理情况及考虑今后的管理发展方象，程序控制系统及被控设备均按有人和无人化值班方式设计和配置，并预留远程通讯接口以备今后与其他控制系统实现数据通讯和远方监控。P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
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考虑到循泵系统对机组的重要性，PLC采用双机热冗余主机进行控制。经过多方调研，对各种双机热冗余的PLC进行性能价格比较后，采用美国GE FANUC系列90－30系列的PLC为双冗余控制设备。其具有以下优点：WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
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(1)提供最先进的编程特性，易于组态便于安装。W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
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(2)CPU具有强大的功能，如内装PID，结构化编程，中断控制，间接寻址及各种功能模块能完成复杂的操作。——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
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(3)高性价比的双机冗余性能。WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
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上位机界面软件采用IFIX3.5。系统共配置两台上位机监控系统，一台操作员站兼工程师站和一台操作员站进行控制程序编程，界面软件组态和生产过程的监控管理，包括：显示工艺流程，控制各设备的自动化运行，显示历史趋势曲线，进行报警管理等。WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
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整个控制系统组成如图2所示。WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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图2 循泵控制系统WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
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PLC1和PLC2分别为两个GE FANUC 90－30系列PLC，通过Genius总线控制器利用Genius总线网连接，以实现双机热冗余。考虑到系统成本，在远程I/O中，选用了versamax通用扩展式I/O结构，利用Genius网络接口单元，挂到整个Genius总线网中，为远程控制提供灵活的I/O结构。由于90－30系列PLC支持以太网通讯，在系统中增加一个8口以太网HUB,PLC和上位机分别将以太网线接入HUB，实现上位机与现场的高速通讯。WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
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3 系统的实现WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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在改造中，通过以下几点实现了系统的PLC控制。WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
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3.1 双机热冗余的实现WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
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GE FANUC系列90－30系列的PLC实现双机热冗余由GE Fanuc系列90-30PLC硬件与热备软件max_on构成的，90-30 Max-ON系统的冗余硬件部分是由两套90-30PLC CPU控制器组成，主控制器通过Genius网络总线与其备用控制器和I/O系统的通讯实现其热备冗余功能，一旦主PLC控制器或通讯出现故障；所有控制功能将平稳地切换至备用控制器以确保工艺装置正常运行。系统同时具有参数同步化，I/O总线冗余和系统诊断等功能。软件上90-30 Max-ON提供方便灵活的组态方式。组态软件基于Windows平台，采用对话框方式对系统进行组态，例如：网络结构，同步参数以及模拟量输入转换等。完成双机配置后,可在系统的程控组态软件versapro中引入其配置文件,使两个PLC都置于运行模式,这样其冗余特性就挥发生作用，其主从切换的标志位在PLC的存储器中可以看到。P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
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a. %M1017 CPUA标志位；W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
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b. %M1018 CPUB标志位；WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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c. %M1019 CPU处于运行模式标志位；WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
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d. %M1020 CPU为主机标志位；WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
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e. %M1021 所有数据同步标志位。WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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这样,可以方便的在程序中通过对PLC存储器位操作来判断其冗余工作状态,从而判断控制器所处的主从地位,主控制器参与设备的控制,从控制器同样进行数据的采集,运算,并监视主控制器的运行状况,如有异常,立刻平稳的切换为主控制器。WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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3.2 PLC远程I/O结构的实现WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
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镇海燃机循泵系统的就地信号的采集和设备的控制采用高通讯速率的versamax远程I/O结构。VersaMax是唯一具有“三合一功能的系列产品，它既可以作为单独的PLC控制机，具有可接受的价格和优越的性能；又可以作为I/O子站，通过现场总线受控于其它主控设备。具有以下特点：——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
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(1)I/O模块和通讯模块都可带电插拔；P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
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(2)真正的即插即用；WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
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(3)模块安装、扩展不需要任何工具；W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
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(4)模块化结构，构成系统可大可小；plcjs.技.术_网
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(5)安装费用低，减少工程成本。WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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基于上面的特点，系统中采取带有genius总线接口单元的versamax I/O通过genius现场总线受控于上层的PLC。每块总线接口单元都可下挂8块I/O模块，与就地设备相连。WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
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根据现场的实际运行情况，整个PLC系统设置了4个远程I/O机架。WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
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＃1远程I/O站主要用于采集＃1循泵系统的各设备的反馈信号，输出＃1循泵系统各设备的启停指令。P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
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＃2远程I/O站主要用于采集＃2循泵系统的各设备的反馈信号，输出＃2循泵系统各设备的启停指令。WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
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