基于PLC和組態(tài)王的油庫無人監(jiān)控系統(tǒng)

1 引言

大型火力發(fā)電廠油庫系統(tǒng)在機組啟停及機組低負(fù)荷時用于向鍋爐提供燃油。傳統(tǒng)運行方式由值長下達用油命令，油庫值班人員啟動設(shè)備進行運行管理，需要人員長期在油庫值班，浪費大量人力，本文將介紹廈門某4*300mw電廠采用組態(tài)王軟件及plc進行油庫控制系統(tǒng)改造，實現(xiàn)油庫設(shè)備無人職守。

2 工藝流程分析

燃油系統(tǒng)共有兩個油罐通過閥門切換可以選擇#1油罐、#2油罐進行用油，在供油母管安裝有一個氣動閥門，通過控制閥門開度，可以控制供油母管回油數(shù)量，從而調(diào)節(jié)供油母管的壓力，以確保鍋爐用油在正常壓力范圍內(nèi)。

2.1 主機監(jiān)控要求

主機在鍋爐需要用油時啟動一臺油泵電機向鍋爐供油，同時打開油泵循環(huán)冷卻水閥門。當(dāng)供油管壓力小于3mpa時，調(diào)小供油母管氣動閥，當(dāng)氣動閥調(diào)到最小時還無法達到母管所需壓力要求時，系統(tǒng)啟動另一臺油泵電機及其油泵循環(huán)冷卻水閥門。

2.2 輔機控制要求

輔機包括控制一臺污油回收泵電機及凈化油回收泵電動機，當(dāng)油庫污油池達到高油位時啟動污油回收泵，進行污油回收，到低油位時停止電機運行；油庫凈化油池達到高油位時啟動凈化油回收泵，進行污油回收，到低油位時停止電機。

2.3 上位機監(jiān)控要求

模擬量信號主要包括兩個油罐溫度測點共22個、供油母管壓力、供油母管回油氣動閥開度、兩臺油泵電機電流信號、油罐油位；數(shù)字量信號——兩臺油泵電機狀態(tài)(包括運行、停機、跳閘)、污油回收泵電機及凈化油回收泵電動機狀態(tài)(包括運行、停機、跳閘)、兩臺油泵出口壓力狀態(tài)(包括低壓力、高壓力)、污油池高低油位、凈油池高低油位、plc通信狀態(tài)等。

2.4 硬件架構(gòu)體系

plc主機采用日本歐姆龍c200he-cpu42單元。執(zhí)行系統(tǒng)邏輯控制，運算及通過軟件編程實現(xiàn)模擬量輸入信號的采樣、濾波、pid控制等功能，上位機通過rs-232c/rs422通信接口轉(zhuǎn)換實現(xiàn)與plc通信。硬件系統(tǒng)有2個數(shù)字量輸入模塊、2個數(shù)字量輸出模塊實現(xiàn)現(xiàn)場各開關(guān)狀態(tài)采集及執(zhí)行元件驅(qū)動，6個溫度采集模塊用于兩個油罐本體溫度的采集，ad002模塊用于氣動閥控制，da002用于油泵電動機電流、母管油壓、油罐油位、供油回油閥開度信號采集。

3 plc程序流程設(shè)計

3.1 油泵電機控制

當(dāng)接到啟動油泵指令時，操作人員在上位機上進行啟動操作，可選擇啟動a油泵電機或b油泵電機并啟動相應(yīng)的油泵冷卻水系統(tǒng)，對油泵進行水冷卻，避免油泵溫度過高。啟動一臺油泵無法達到母管壓力工作要求(大于3mpa)時，首先對回油氣動閥進行調(diào)節(jié)，調(diào)到氣動閥最小形程時，仍無法達到3mpa以上，啟動另一臺油泵，并進行判斷油壓是否大于3mpa，如果還小于3mpa，系統(tǒng)進行報警處理，通知運行人員進行現(xiàn)場檢查。當(dāng)母管油壓大于工作壓力最大值6mpa時，調(diào)整氣動閥進行壓力調(diào)節(jié)，如果氣動閥已調(diào)整到最大值仍無法滿足工作壓力要求，進行報警，通知運行人員處理。程序流程如圖1所示。



圖1 油泵電機控制流程

3.2 油庫輔助系統(tǒng)

油庫輔助系統(tǒng)主要根據(jù)油池的油位控制兩臺電機的啟停，以及時回收廢油，避免環(huán)境污染。其工作流程分別如圖2、圖3所示。