電站滲漏排水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案概述目錄TOC\o"1-3"\h\u28505電站滲漏排水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案概述 1239091.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求分析 1201081.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 129181.3系統(tǒng)構(gòu)成框圖設(shè)計(jì) 275131.4系統(tǒng)控制流程設(shè)計(jì) 31.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求分析在對(duì)各滲漏排水文獻(xiàn)中的控制方法及控制策略進(jìn)行匯總后，總結(jié)出本次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求如下：1）排水泵的自動(dòng)啟停。在傳統(tǒng)的滲漏排水系統(tǒng)中，大多采用人工巡檢及人工操作排水的方式。使用這種人工操作方式，不僅加大了人工勞動(dòng)強(qiáng)度，而且由于人工操作的不確定性及積水時(shí)間、流量的不確定性，加大了系統(tǒng)出現(xiàn)積水甚至淹沒(méi)設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)。因此在本次設(shè)計(jì)中，需要設(shè)計(jì)一種全自動(dòng)工作方式，大大減少人工操作及積水時(shí)間、流量不確定性的影響，使系統(tǒng)時(shí)刻能夠平穩(wěn)、可靠的運(yùn)行。2）系統(tǒng)控制模式切換。在設(shè)計(jì)中系統(tǒng)大部分時(shí)間可工作在自動(dòng)運(yùn)行方式，但是在系統(tǒng)進(jìn)行檢修，或者現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，需要能夠人工進(jìn)行操作。即系統(tǒng)應(yīng)該能夠在自動(dòng)及手動(dòng)模式間進(jìn)行自由切換。3）系統(tǒng)報(bào)警功能。因系統(tǒng)大部分時(shí)間工作在自動(dòng)模式下，因此當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障、或者積水速度過(guò)快導(dǎo)致積水液位過(guò)高時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)能夠提供報(bào)警功能，以提供工作人員進(jìn)行檢查及切換手動(dòng)模式后，人工進(jìn)行操作。4）系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。因滲漏排水系統(tǒng)一般建于電站的較低方位，導(dǎo)致系統(tǒng)的維護(hù)，檢查不方便，因此系統(tǒng)應(yīng)該具有遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，可通過(guò)遠(yuǎn)端上位機(jī)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。1.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案在本次電站滲漏排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，其示意圖如果1.1所示。系統(tǒng)由兩臺(tái)排水泵進(jìn)行排水。在集水井中設(shè)置有4個(gè)浮球液位開(kāi)關(guān)及一個(gè)雷達(dá)液位計(jì)。雷達(dá)液位計(jì)為水位模擬量連續(xù)測(cè)量，方便對(duì)水位進(jìn)行監(jiān)測(cè)。4個(gè)浮球液位開(kāi)關(guān)用于對(duì)水泵的自動(dòng)啟停進(jìn)行控制。1.系統(tǒng)自動(dòng)工作模式設(shè)計(jì)。在本次設(shè)計(jì)中，以4個(gè)液位開(kāi)關(guān)為信號(hào)對(duì)水泵進(jìn)行自動(dòng)啟?？刂?。其中當(dāng)SL2主泵啟動(dòng)液位檢測(cè)開(kāi)關(guān)信號(hào)為ON后，啟動(dòng)主泵進(jìn)行排水。如果積水流量較小，在主泵工作后，集水井液位開(kāi)始下降，當(dāng)下降到SL1停泵液位檢測(cè)處時(shí)，則主泵停止。如果主泵啟動(dòng)后，積水速度加快，液位達(dá)到SL3備泵啟動(dòng)液位檢測(cè)處時(shí)，則備用泵啟動(dòng)，即，主泵及備泵一起排水，此時(shí)如果液位還是不能下降，繼續(xù)上升，到達(dá)SL4時(shí)，則發(fā)出高液位報(bào)警信號(hào)，提醒工作人員。1.手自動(dòng)模式切換。在上述系統(tǒng)要求分析中，滲漏排水系統(tǒng)應(yīng)能在特殊情況下由工作人員進(jìn)行手動(dòng)操作。所以設(shè)計(jì)中為每臺(tái)水泵增加了一個(gè)手自動(dòng)模式的切換按鈕。在需要進(jìn)行人工干預(yù)時(shí)，可方便的使用切換按鈕對(duì)系統(tǒng)的工作模式進(jìn)行切換。3.遠(yuǎn)程監(jiān)控功能實(shí)現(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)滲漏排水系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，在本次設(shè)計(jì)中，增加了遠(yuǎn)程終端HMI,在上位機(jī)組態(tài)監(jiān)控中可方便對(duì)水泵狀態(tài)、水位等進(jìn)行監(jiān)視，還可以對(duì)水泵進(jìn)行啟停操作。圖1.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)示意圖1.3系統(tǒng)構(gòu)成框圖設(shè)計(jì)在本次電站滲漏排水系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)中，可分為四個(gè)部分。分別為主控制單元、信號(hào)輸入部分、輸出控制部分及HMI組態(tài)部分?？刂葡到y(tǒng)組成圖如圖1.2所示。主控制單元部分中主要負(fù)責(zé)存儲(chǔ)系統(tǒng)的控制邏輯，進(jìn)行系統(tǒng)的控制邏輯運(yùn)算，接收系統(tǒng)的輸入信號(hào)及HMI輸入信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算后輸出到輸出通道中。在信號(hào)輸入部分中，自動(dòng)/手動(dòng)模式切換按鈕用于進(jìn)行設(shè)備的模式切換。設(shè)備反饋信號(hào)用于對(duì)各個(gè)設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，包括運(yùn)行狀態(tài)及故障狀態(tài)等。設(shè)計(jì)中的4個(gè)液位開(kāi)關(guān)的檢測(cè)信號(hào)用于在自動(dòng)模式下進(jìn)行設(shè)備的啟停邏輯控制。雷達(dá)液位計(jì)用于對(duì)液位進(jìn)行連續(xù)測(cè)量，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)液位值。輸出控制部分中，通過(guò)PLC的輸出通道控制中間繼電器，再通過(guò)中間繼電器控制軟啟動(dòng)器的啟停。中間繼電器在此處用于對(duì)控制信號(hào)的功率放大及實(shí)現(xiàn)電氣隔離。輸出中的指示燈用于狀態(tài)顯示及報(bào)警提示。在本次設(shè)計(jì)中，上位機(jī)部分使用西門(mén)子精致觸摸屏，該系列觸摸屏使用西門(mén)子的wincc軟件進(jìn)行組態(tài)設(shè)計(jì)。在上位機(jī)組態(tài)監(jiān)控中對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、手自動(dòng)工作模式、車(chē)流量狀態(tài)及信號(hào)燈的點(diǎn)亮狀態(tài)及剩余時(shí)間等進(jìn)行監(jiān)視，方便工作人員對(duì)整個(gè)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。圖1.2控制系統(tǒng)構(gòu)成框圖1.4系統(tǒng)控制流程設(shè)計(jì)系統(tǒng)的工作流程如圖1.3所示，當(dāng)系統(tǒng)上電運(yùn)行后，處于等待狀態(tài)，然后判斷各個(gè)設(shè)備模式，如果系統(tǒng)模式為手動(dòng)模式，則兩臺(tái)水泵由操作人員在觸摸屏中進(jìn)行手動(dòng)啟停。如果系統(tǒng)處于自動(dòng)模式，以4個(gè)液位開(kāi)關(guān)為信號(hào)對(duì)水泵進(jìn)行自動(dòng)啟?？刂?。當(dāng)SL2主泵啟動(dòng)液位檢測(cè)開(kāi)關(guān)信號(hào)為ON后，啟動(dòng)主泵進(jìn)行排水。如果積水流量較小，在主泵工作后，集水井液位開(kāi)始下降，當(dāng)下降到SL1停泵液位檢測(cè)處時(shí)，則主泵停止。如果主泵啟動(dòng)