基于PLC和組態(tài)王的油庫(kù)無(wú)人監(jiān)控系統(tǒng)

1 引言

大型火力發(fā)電廠油庫(kù)系統(tǒng)在機(jī)組啟停及機(jī)組低負(fù)荷時(shí)用于向鍋爐提供燃油。傳統(tǒng)運(yùn)行方式由值長(zhǎng)下達(dá)用油命令，油庫(kù)值班人員啟動(dòng)設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行管理，需要人員長(zhǎng)期在油庫(kù)值班，浪費(fèi)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(jìn)行油庫(kù)控制系統(tǒng)改造，實(shí)現(xiàn)油庫(kù)設(shè)備無(wú)人職守。

2 工藝流程分析

燃油系統(tǒng)共有兩個(gè)油罐通過(guò)閥門切換可以選擇#1油罐、#2油罐進(jìn)行用油，在供油母管安裝有一個(gè)氣動(dòng)閥門，通過(guò)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(jī)監(jiān)控要求

主機(jī)在鍋爐需要用油時(shí)啟動(dòng)一臺(tái)油泵電機(jī)向鍋爐供油，同時(shí)打開油泵循環(huán)冷卻水閥門。當(dāng)供油管壓力小于3mpa時(shí)，調(diào)小供油母管氣動(dòng)閥，當(dāng)氣動(dòng)閥調(diào)到最小時(shí)還無(wú)法達(dá)到母管所需壓力要求時(shí)，系統(tǒng)啟動(dòng)另一臺(tái)油泵電機(jī)及其油泵循環(huán)冷卻水閥門。

2.2 輔機(jī)控制要求

輔機(jī)包括控制一臺(tái)污油回收泵電機(jī)及凈化油回收泵電動(dòng)機(jī)，當(dāng)油庫(kù)污油池達(dá)到高油位時(shí)啟動(dòng)污油回收泵，進(jìn)行污油回收，到低油位時(shí)停止電機(jī)運(yùn)行；油庫(kù)凈化油池達(dá)到高油位時(shí)啟動(dòng)凈化油回收泵，進(jìn)行污油回收，到低油位時(shí)停止電機(jī)。

2.3 上位機(jī)監(jiān)控要求

模擬量信號(hào)主要包括兩個(gè)油罐溫度測(cè)點(diǎn)共22個(gè)、供油母管壓力、供油母管回油氣動(dòng)閥開度、兩臺(tái)油泵電機(jī)電流信號(hào)、油罐油位；數(shù)字量信號(hào)——兩臺(tái)油泵電機(jī)狀態(tài)(包括運(yùn)行、停機(jī)、跳閘)、污油回收泵電機(jī)及凈化油回收泵電動(dòng)機(jī)狀態(tài)(包括運(yùn)行、停機(jī)、跳閘)、兩臺(tái)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(jī)采用日本歐姆龍c200he-cpu42單元。執(zhí)行系統(tǒng)邏輯控制，運(yùn)算及通過(guò)軟件編程實(shí)現(xiàn)模擬量輸入信號(hào)的采樣、濾波、pid控制等功能，上位機(jī)通過(guò)rs-232c/rs422通信接口轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)與plc通信。硬件系統(tǒng)有2個(gè)數(shù)字量輸入模塊、2個(gè)數(shù)字量輸出模塊實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)各開關(guān)狀態(tài)采集及執(zhí)行元件驅(qū)動(dòng)，6個(gè)溫度采集模塊用于兩個(gè)油罐本體溫度的采集，ad002模塊用于氣動(dòng)閥控制，da002用于油泵電動(dòng)機(jī)電流、母管油壓、油罐油位、供油回油閥開度信號(hào)采集。

3 plc程序流程設(shè)計(jì)

3.1 油泵電機(jī)控制

當(dāng)接到啟動(dòng)油泵指令時(shí)，操作人員在上位機(jī)上進(jìn)行啟動(dòng)操作，可選擇啟動(dòng)a油泵電機(jī)或b油泵電機(jī)并啟動(dòng)相應(yīng)的油泵冷卻水系統(tǒng)，對(duì)油泵進(jìn)行水冷卻，避免油泵溫度過(guò)高。啟動(dòng)一臺(tái)油泵無(wú)法達(dá)到母管壓力工作要求(大于3mpa)時(shí)，首先對(duì)回油氣動(dòng)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)到氣動(dòng)閥最小形程時(shí)，仍無(wú)法達(dá)到3mpa以上，啟動(dòng)另一臺(tái)油泵，并進(jìn)行判斷油壓是否大于3mpa，如果還小于3mpa，系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警處理，通知運(yùn)行人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查。當(dāng)母管油壓大于工作壓力最大值6mpa時(shí)，調(diào)整氣動(dòng)閥進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)，如果氣動(dòng)閥已調(diào)整到最大值仍無(wú)法滿足工作壓力要求，進(jìn)行報(bào)警，通知運(yùn)行人員處理。程序流程如圖1所示。



圖1 油泵電機(jī)控制流程

3.2 油庫(kù)輔助系統(tǒng)

油庫(kù)輔助系統(tǒng)主要根據(jù)油池的油位控制兩臺(tái)電機(jī)的啟停，以及時(shí)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。