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智能繼電器在智能化箱式泵站控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

1 前 言

      某水電站的智能化箱式泵站采用蝸殼取水作為主供水，以頂蓋取水和從尾水取水作為備用供水。其中尾水取水是作為幾臺機(jī)組的備用技術(shù)供水，平時(shí)不用，要求控制流程簡單，因此設(shè)計(jì)之初并未采用PLC控制，而是選用了傳統(tǒng)的繼電器控制方式。其控制原理見圖1。

      在備用技術(shù)供水泵的啟停試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)繼電器4K不停地打火花，且水泵的“運(yùn)行”、“故障”指示燈同時(shí)亮。經(jīng)對原有控制回路進(jìn)行檢查并分析：啟泵一定時(shí)間后，軟啟動(dòng)器發(fā)出正常運(yùn)行信號，于是“水泵運(yùn)行”指示燈亮;啟泵40s后，由于水泵控制閥行程開關(guān)未動(dòng)作(控制閥未開啟)而報(bào)“水泵故障”信號，而此時(shí)水泵控制把手仍在“啟泵”位置，要求繼續(xù)

      啟泵(因水泵故障信號未閉鎖啟泵回路)，因此出現(xiàn)一些異常情況，如繼電器4K線圈不停地帶電、失電，產(chǎn)生打火花現(xiàn)象，同時(shí)出現(xiàn)“運(yùn)行”、“故障”指示燈同時(shí)亮等。

      鑒于此，需對備用技術(shù)供水控制回路進(jìn)行技改。如在原有的傳統(tǒng)繼電器控制方式上改進(jìn)，則回路會變得較復(fù)雜，增加維護(hù)難度，而且中間繼電器、時(shí)間繼電器在時(shí)間配合上容易出現(xiàn)邏輯錯(cuò)誤。如改為PLC(如其它輔機(jī)監(jiān)控系統(tǒng))控制，回路會變得比較簡單，水泵控制流程、邏輯很容易實(shí)現(xiàn)，但成本較高，同時(shí)還需加裝開關(guān)電源為PLC提供24V直流電源，以后的維護(hù)因涉及PLC程序需由專人進(jìn)行。

      經(jīng)過查閱資料并咨詢廠家、供貨商，考慮將備用技術(shù)供水泵的控制改為智能繼電器控制模式。這樣控制回路相對較簡單，而且智能繼電器成本相對較低，可相當(dāng)于一臺微型PLC裝置，實(shí)現(xiàn)自保持、時(shí)鐘、延時(shí)等功能。經(jīng)比較，建議選用德國默勒公司產(chǎn)的EASY一619一AC—RC智能繼電器。“EASY”為價(jià)格低廉的緊湊型控制繼電器，用于簡單的控制項(xiàng)目。“EASY”的應(yīng)用范圍很廣，并具有用戶界面友好的智能操作功能和LCD液晶顯示功能。使用“EA SY”可以通過按鍵方式直接在其顯示屏上進(jìn)行編程，通過編程可以使你迅速學(xué)會并熟練掌握“EA SY”的各種功能，諸如計(jì)數(shù)繼電器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、模擬量比較器、中間繼電器、文本顯示等。

2 智能化箱式泵站改造方案

2.1 備用技術(shù)供水泵控制要求

      打到啟泵位置時(shí)啟動(dòng)(要求軟啟無故障，主電源合閘);打到停泵位置時(shí)，停泵并復(fù)位故障信號。停泵時(shí)，先發(fā)令關(guān)水泵控制閥再發(fā)令停泵(若關(guān)閥40s后無行程反饋信號再強(qiáng)停);發(fā)出啟泵令20s后，軟啟動(dòng)器無運(yùn)行信號反饋報(bào)故障自保持并停泵。軟啟運(yùn)行信號反饋回來20s內(nèi)，水泵控制泵行程信號未反饋報(bào)故障自保持并停泵。送至遠(yuǎn)方的信號有水泵運(yùn)行信號、故障信號、壓力信號，控制把手、電壓測量顯示等不變。依據(jù)上述控制要求，繪制出公用技術(shù)供水泵控制流程圖(見圖2)。

2.2 信號說明

(1)開關(guān)量輸入信號：啟泵、停泵、水泵控制閥開啟、動(dòng)力電源、軟啟運(yùn)行信號、軟啟故障信號、水泵控制閥關(guān)閉;

(2)開關(guān)量輸出：啟動(dòng)水泵、水泵運(yùn)行、水泵故障、關(guān)閉水泵控制閥;

(3)上送信號：水泵運(yùn)行、水泵故障、水泵出口壓力、水泵停止。

      根據(jù)智能繼電器EASY一619一AC—RC的資料說明書及公用技術(shù)供水泵控制流程、要求等，繪制出公用技術(shù)供水控制箱原理圖(見圖3)。

      根據(jù)備用技術(shù)供水泵的控制原理圖、控制要求及智能繼電器“EASY”的技術(shù)參數(shù)，用梯形邏緝圖方式編制程序(見圖4)。

3 結(jié)束語

      智能化箱式泵站經(jīng)過技術(shù)改造后，控制系統(tǒng)克服了原系統(tǒng)存在的缺點(diǎn)，消除了異常現(xiàn)象，達(dá)到了微型PLC控制的效果，且運(yùn)行效果較好。

總結(jié)此次技術(shù)改造，有以下幾點(diǎn)體會：

(1)智能繼電器的體積不大，安裝在標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌上，接線簡單，不需要更換原控制箱;

(2)外部回路簡單明晰，維護(hù)和故障處理簡單，只需要檢查接人的信號(DI)和控制的元件(DO)，減少許多中間元件，也就減少了故障源;

(3)智能繼電器功能實(shí)用，邏輯順控實(shí)現(xiàn)簡單，現(xiàn)場編程方便，可以直接用裝置自身的按鍵實(shí)現(xiàn);

(4)在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上增加的設(shè)備不多(含智能繼電器)，就達(dá)到了微型PLC控制的效果，可以說是在采用新工藝、新設(shè)備的同時(shí)，取得了較高的性價(jià)比。