空壓機(jī)系統(tǒng)是水電站的必備設(shè)備,， 其工作過程并不復(fù)雜， 但啟動(dòng)和停車過程有嚴(yán)格的要求,。隨著電子技術(shù),、 軟件技術(shù)、 控制技術(shù)的迅速發(fā)展,，PLC(可編程邏輯控制器)也迅速發(fā)展,， 性能優(yōu)越，與原繼電器的控制電路相比具有較大優(yōu)勢(shì),。PLC具有高可靠性,、 豐富的I/O接 口模塊、 模塊化結(jié)構(gòu),、編程簡(jiǎn)單易學(xué),、安裝維護(hù)方便等特點(diǎn)。隨著水電站自動(dòng)化水平的不斷提高,， 有必要對(duì)空壓機(jī)工作過程采用 PLC全自動(dòng)控制,， 并在遠(yuǎn)程操作室設(shè)置監(jiān)控和報(bào)警裝置， 以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)無人值守和遠(yuǎn)程監(jiān)控,、 報(bào)警,。  

 1、控制系統(tǒng)的總體要求 
    水電站空壓機(jī)采用 P L C自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)滿足如下要求 ： 
    (1)控制系統(tǒng)電源為交直流在線式切換,，以保證 PLC數(shù)據(jù)處理和控制在異常情況時(shí)( 電源切換) 能可靠進(jìn)行工作,。 
    (2)高低壓氣機(jī) PLC控制屏，以壓力反饋?zhàn)鳛榕袚?jù)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)地 PLC自動(dòng)啟?？諌簷C(jī),。 
    (3)控制系統(tǒng)應(yīng)配有I/O模塊、中央處理模塊,、通信模塊,、電源模塊,、模擬量模塊等運(yùn)行所需設(shè)備，全部模塊均為固態(tài)插入式標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)組件,，應(yīng)符合工業(yè)控制級(jí)以上標(biāo)準(zhǔn),。 
    (4)必須滿足電廠現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行條件，具有高穩(wěn)定性和抗干擾性能,。

  
 2,、控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 
    2、1 系統(tǒng)方案
    根據(jù)電站空氣壓縮設(shè)備的技術(shù)要求,，設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 l 所示,。

    2、2 控制系統(tǒng)的硬件配置
    (1)TSX   3721   CPU模塊,。具有實(shí)時(shí)時(shí)鐘,，帶 2 0 K字 R AM、1 6 K字備份F l a s h   RO M,， 允許增加應(yīng)用存儲(chǔ)器容量,，并可連接通訊模塊,，I/O點(diǎn)數(shù)最大可達(dá)248個(gè),。自帶一個(gè)顯示模塊， 可將控制,、診斷和維護(hù) PLC及其模塊所需的所有數(shù)據(jù)加以歸類總結(jié)和顯示,， 提供了一個(gè)簡(jiǎn)單的人機(jī)界面。 
    (2)TSXAEZ 一 8 0 2模擬量模塊,。8個(gè)高精度多范圍電流通道,， 每個(gè)輸入可選擇 0 ～2 0 mA 或4 - 2 0 mA的輸入范圍。模塊使用穩(wěn)態(tài)多路技術(shù)掃描輸入通道(普通或快速),，以獲取數(shù)值12位A／D轉(zhuǎn)換,。除了上述功能外，PLC處理器還可進(jìn)行輸入溢 出監(jiān)控,、測(cè)量值過濾,。 
    (3)TSXDMZ - 2 8 DT開關(guān)量模塊。16路開關(guān)量輸入,，12 路開關(guān)量輸出,，供電電源 24   VDC。 
    (4)傳感器,。溫度傳感器提供 4 ～20 mA電流信號(hào),、 量程范圍為 0 ～120 ％。壓力傳感器采用MPM／MDM580系列電子式壓力傳感器,，供電電源24 VDC,，提供輸出4 ～2 0 mA電流信號(hào),， 量程范圍為 0 ～10   MP a 、 0 ～1 .0   MP a ,。 
    根據(jù)以上的模塊要求,， PLC硬件配置如圖 2所示。 

    2,、3 控制軟件的流程框 圖 
    PLC程序控制圖見圖3 ,。

 3、P L C控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 
    3,、1 控制策略
    (1)如圖 1所示的氣罐壓力 P1,、 P2、 P3,、 P4,，PLC控制系統(tǒng)按照壓力采集信號(hào)所處的壓力區(qū)間， 自動(dòng)啟動(dòng)主備空壓機(jī),。
    (2)兩空壓機(jī)互為熱備用,。 
    (3)每臺(tái)空壓機(jī)累計(jì)工作 30  rain ， 啟動(dòng)排污閥 15  S,。 
    (4)所有的啟?？諌簷C(jī)及異常信號(hào)送入中控室 。 
    (5)可在控制屏上選擇手動(dòng),、自動(dòng),、遠(yuǎn)控三種控制方式。 
    3,、2 PLC和中控 室通訊數(shù)據(jù)表
    PLC和中控室通訊采用 MB+網(wǎng)絡(luò)接口,， 表1列出了部分通訊數(shù)據(jù)表。

  
 4,、應(yīng)用 
    本文介紹的 PLC空壓機(jī)控制系統(tǒng)已應(yīng)用于Mollsadra 水電站,。Mo l l s a d r a水電站位于伊朗伊斯蘭共和國法爾斯省 ( F a r s ) 境內(nèi)的 Ko r 河主要支
流 Tang-e-Boragh河上?？諌簷C(jī)控制系統(tǒng)包括兩臺(tái)高壓壓縮空氣系統(tǒng)和兩臺(tái)低壓壓縮空氣系統(tǒng),，均采用一主一備工作方式。水電站空壓機(jī)系統(tǒng)主要是為水電站調(diào)速器油壓裝置,、 工業(yè)及制動(dòng)設(shè)備提供用氣 ,。 
    在此系統(tǒng)中， 高壓空壓機(jī)的額定排氣量0.822／mi n ,、 排氣壓力 7 ．0   MP a ,； 低 壓空壓機(jī) 的額 定排氣量 2 ． 8   m。 ／ mi n ,、 排氣壓力 0 ． 8   MP a ,； 額定容積均 為 2  m,。 。在 設(shè) 計(jì) 中,，P  一 6.3  MP a ,、P2= = = 6.4   MPa、 P3— 6.5  M Pa,、P4— 6.8  M Pa,、P5 —6.9   MPa、 T一 1 00℃ ,。
    經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試驗(yàn)收,， 此設(shè)備已在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行 1  a 多， 運(yùn)行可靠 ,， 對(duì)水電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行起到了重要作用,。

  
 5、結(jié)語 
    a ．P L C空壓機(jī)控制系統(tǒng)已成功應(yīng)用于 Mo l l —s a d r a 水電站,， 運(yùn)行安全可靠,、 智能化程度高， 良好的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)可以克服由人為因素造成的調(diào)節(jié)滯后等不利因素,， 操作簡(jiǎn)單,、 可實(shí)現(xiàn)無人值守。
    b ．在系統(tǒng)實(shí)施過程中,， 還可引入故障檢測(cè)和故障診斷的處理程序,， 能夠提高系統(tǒng)的智能化程度,， 有利于進(jìn)一步改善 自控系統(tǒng)的有效性和可靠性,。 通過優(yōu)化調(diào)度策略、 軟件連鎖保護(hù)等 自動(dòng)控制功能模式的應(yīng)用,， 有望將自動(dòng)化水平提升到更高層次,， 可為確定空壓機(jī)設(shè)備狀態(tài)檢修點(diǎn)提供依據(jù)， 并由此獲得更大的效益,。