基于PLC的電廠主給水泵控制

張立良

摘要：本文是對某大型核電廠電動主給水泵PLC自動控制系統的詳細分析。其理論意義在于通過對該系統的詳細分析，會使我們對一個合理、穩定、可靠的PLC控制系統的設計方式有根本的理解，對今后PLC控制系統的設計有很強的參考意義。

關鍵詞：PLC控制 ?主給水泵控制 ?穩定運行

1 ?緒論

1.1本文研究的意義

本文是對某大型核電廠電動主給水泵PLC自動控制系統的詳細分析。其理論意義在于通過對該系統的詳細分析，會使我們對一個合理、穩定、可靠的PLC控制系統的設計方式有根本的理解，對今后PLC控制系統的設計有很強的參考意義。

1.2國內外研究現狀及趨勢

目前，隨著全球PLC技術的發展，其功能越來越多，集成度越來越高，網絡功能越來越強。我國可編程控制器的引進、應用、研制、生產是伴隨著改革開放開始的。目前，我國自己已可以生產中小型可編程控制器。

1.3本文研究的內容

國內某核電廠采用兩臺汽動主給水泵和一臺電動主給水泵為蒸汽發生器供水。本文主要對電動主給水泵的PLC控制部分進行詳盡的分析，使我們對一個合理、穩定、可靠的PLC控制系統的設計方式有根本的理解，對今后PLC控制系統的設計有很強的參考意義。

2 ?基于PLC的電廠主給水泵控制系統的總體介紹

2.1系統組成

該電動主給水泵調速系統由2個PLC控制器（PLC1、PLC2）、1個操作面板（Panel View +600）、1個速度探頭、1個頻率/電流轉換器和1個執行機構組成。

2.2控制要求

該電動主給水泵調速系統接收外部速度要求信號（4～20mA），此速度要求信號對應電動主給水泵壓力級泵轉速為3950～5320rpm。電動主給水泵調速系統根據當前泵轉速和外部速度要求調節泵轉速，將電動主給水泵轉速調節到蒸汽發生器供水系統要求的轉速。當自動調速功能失效時，操縱員可通過一個旋轉開關手動對電動主給水泵轉速進行調節。

2.3控制原理

電動主給水泵的壓力級泵的轉速取決于勺管在液力偶合器中的位置。所以對壓力級泵的轉速調節實際上就是對勺管位置的調節。

電動主給水泵調速系統的速度調節方式有三種：1、自動調節;2、手動調節;3、就地調節。

3 ?基于PLC的電廠主給水泵控制系統的軟件介紹及控制流程

3.1軟件介紹

SLC500型PLC控制器使用的是RSLogix500軟件進行編程。

S7-200型PLC控制器使用的是Step7-MicroWin4.0軟件進行編程。

3.2控制流程

主給水泵轉速控制功能為，將最終的轉速設定值（4-20mA）送往VEHS單元，再通過與勺管實際位置信號（4-20mA）進行比較，來驅動勺管運動，并且將勺管的實際位置信號返回SLC500控制器。

3.2.1自動控制模式

當主控室操縱員將一個006TO按鈕（AUTO模式選擇按鈕）按下時，電動主給水泵將處于自動調速控制模式。此時，SLC500控制器接收來自蒸汽發生器供水需求Speed set value（4-20mA）信號，通過與電動主給水泵的一個轉速探頭探測到的泵實際轉速Actual pump speed（4-20mA）信號進行比較計算，輸出Position set value （4-20mA）信號，送往Actuator，再通過與勺管實際位置Actual scoop tube position（4-20mA）信號進行比較，來控制勺管移動距離及移動方向，即控制其插入液力耦合器的深度，從而控制泵的轉速與需求轉速一致。

自動控制模式的判定條件為在Panel View上未選擇Test mode及Manual mode，且無Common fault和反轉信號。

3.2.2手動控制模式

當主控室操縱員將一個007TO按鈕（Manual模式選擇）按下時，006TO自動彈起，電動主給水泵將處于手動調速控制模式。

在未處于測試模式的情況下，主給水泵轉速轉為手動控制模式的幾種實現方式：1、通過PanelView選擇;2、通過外部（007TO）選擇;3、出現Common fault信號自動轉為手動控制模式;4、出現反轉信號，自動切換至手動控制模式。

此時，S7-200控制器接收來自主控操縱員手動操縱的速度選擇開關003TL的信號（4-20mA），通過與勺管實際位置Actual scoop tube position（4-20mA）信號進行比較，來判斷勺管的移動方向及距離。當主控操縱員將003TL轉向Raise位置時，勺管位置將持續向上移動，插入液力耦合器的深度將變淺，使液力耦合器內部沖油量增加，電動主給水泵的轉速上升;當主控操縱員將003TL轉向Lower位置時，勺管位置將持續向下移動，插入液力耦合器的深度將變深，使液力耦合器內部沖油量減少，電動主給水泵的轉速降低，從而實現泵轉速的手動控制。S7-200控制器程序較簡單，這里就不贅述了。

3.2.3就地控制模式

當PLC控制器調速系統因故障意外斷電的情況下，可以由現場操縱員通過就地執行機構RH5-30上的手輪來調節勺管拆入液力耦合器的深度，從而實現電動主給水泵的就地手動控制。

4 ?結論

本論文主要內容是電廠電動主水泵自動控制系統的分析研究。其利用不同廠家、不同型號的PLC控制系統相配合，實現了主給水泵轉速的不同控制模式，避免了因單一控制系統故障而導致主給水泵的無法正常工作的問題，保證了泵組的安全、穩定、可靠的運行。

參考文獻

[1]西門子公司.SIMATIC S7-200可編程序控制器系統手冊[M]，2000

[2]廣東核電培訓中心編.900MW壓水堆核電站系統與設備[M].深圳：原子能出版社

[3]錢曉龍，李曉理.SCL500控制系統與PanelView訓練課[M].北京：機械工業出版社，2008