PLC可編程控制器在水電站起重設備中的運用

鄧黎黎

【摘要】可編程邏輯控制器（PLC）與人機界面的有機結合，能夠從根本降低控制元件的使用量，同時可以簡化接線程序，在此基礎上通過現場總線進行分布式控制能夠節省線纜用量，同時亦可降低安裝的工作量與起重機的故障率。文章將以PLC可編程控制器在水電站起重設備中的運用作為切入點，在此基礎上予以深入的探究，相關內容如下所述。

【關鍵詞】PLC可編程控制器；水電站；起重設備；運用

1.可編程邏輯控制器網絡組態及基本構架

可編程邏輯控制器中央處理單元即為整個系統的控制中樞。其依附于可編程邏輯控制器系統程序的相關功能接收并存儲從編程器傳輸至用戶程序及數據；檢查電源、存儲器、輸入/輸出端口與警戒定時裝置的狀態，同時可以分析用戶程序內的語法問題。在可編程邏輯控制器運行狀態下，首先可編程邏輯控制器以掃描的形式接收現場各輸入裝置的狀態及參數，在此基礎上分別錄入至輸入/輸出端口映象區，從用戶程序存儲器內讀取用戶程序，在完成命令解釋時，根據指令的規定執行邏輯與算數運算的結果，并栓數值輸入/輸出端口映象區與數據寄存器內。待執行完全部用戶程序后，最后把輸入/輸出端口映象區的相關輸出狀態與輸出寄存器中的參數傳輸至相應的輸出模塊。

眾所周知，人機界面 -可編程邏輯控制器- 變頻器即為現階段水電站起重機控制的基本方式，而可編程邏輯控制器是控制的主要系統，可滿足整機監控與故障報警的需要。可編程邏輯控制器和人機界面相結合，從根本深化了起重機的控制精準性與自動化程度，進而降低了運維工作者的工作強度。近年來，水電站起重機大多擇取分布式控制，下圖是起重機可編程邏輯控制器網絡連接示意。

在明確可編程邏輯控制器系統網絡構架的基礎上，要配置可編程邏輯控制器相關硬件。文章將以SIEMENS AG FWB S7-300為例，S7-300利用PROFIBUD-DP現場總線，而主站擇取CPU315-2 DP中央處理單元，內置裝載存儲器八十千字節，能夠擴展到五百一十二千字節；隨機存儲器四十八千字節，數字量點數極值為1024，模擬量點數極值為128，可以達到一般應用需求。

依附于起重機電氣室輸出輸人點數要求，除了電源單元、中央處理器單元，接口單元外，主站還需配置輸入/輸出端口。CPU315-2 DP能夠擴展四個基本機架，各機架能夠裝置八個信號單元。IM360/IM361端口單元將S7-300背板總線從一個機架串聯至下一機架。而操作平臺及小車房等區域則安裝ET200從站，經IM153通訊單元和主站通信所連接。ET200域名經IM153單元的撥碼設置。PROFI-BUS-DP還能夠串聯傳感設備，不過若接入的裝置沒有進行編程軟件辨識，那么則需裝置DP設備的GSD文件。

2.可編程控制器控制程序的設計

起重機主起升機在門機完成上電時，可編程控制器第一時間予以自檢，若DP網絡下屬裝置無異常，那么門機開始運作。除真空熒光顯示屏中裝置了電機保護功能，電機還設置過熱保護及OPC。起重機通過可編程控制器與變頻器予以控制，司機室內裝置人機界面，進而監控整機的運行。工作者可以有效的掌握起重機的基本狀態信息，進而為穩定運行及故障處理奠定基礎。此次研究擇取的彩色觸摸操作面板，具有優異的交互性，同時便于和可編程控制器連接。因為使用觸摸操作面板，門機的監控及操作被大幅度簡化，作業人員可第一時間經畫面檢測門機的基本運行，在此基礎上依附于實際情況，同步調整運行參數。觸摸操作面板的畫面以網頁式設計為基礎。觸摸屏畫面設計不但需要設置相應的控制功能，同時還需具有較強的便捷性。主起升畫面主要用作監控起升變頻器與自動掛鉤梁的運行狀態，其中涵蓋了變頻器的故障編號提醒、復位，自動掛鉤梁的起升度與起升負荷。

3.總結

綜上所述，文章匹配于某水電站大型起重機裝置的運用實踐，把可編程控制器與變頻器應用于起重機控制，依附于水電站起重機特殊功能的需求，提出基本的控制概念，在此基礎上予以設計。而此設計已投入至某水電站起重設備，同時獲得了理想的運行效果。人機界面 -可編程邏輯控制器- 變頻器即為現階段水電站起重機控制的基本方式，而可編程邏輯控制器是控制的主要系統，可滿足整機監控與故障報警的需要。可編程邏輯控制器和Interface相結合，從根本深化了起重機的控制精準性與自動化程度，進而降低了運維工作者的工作強度。我們此次研究的起重機通過可編程控制器與變頻器予以控制，司機室內裝置人機界面，進而監控整機的運行。工作者可以有效的掌握起重機的基本狀態信息，進而為穩定運行及故障處理奠定基礎。此次研究擇取的彩色觸摸操作面板，具有優異的交互性，同時便于和可編程控制器連接。

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