湖北省清江水電開發有限責任公司
隔河岩電廠原有的空壓機全部採用水冷式的老式空壓機，控制部分採用繼電器控制，檢修滲漏排水控制也是一樣，水位感測採用電極式水位控制器，控制部分顯得十分落後，故障頻繁，可靠性很差。幾年來，對該系統利用可編程控制器進行了全面的改造，取得了令人滿意的效果。
1 可編程式控制制器PLC改造的優勢
PLC自從60年代發展至今，已有30多年歷史，以其具有通用計算機所不及的各種顯著特點和很強的控制能力，在工業控制中得到迅速發展和廣泛應用。它具有極高的可靠性，用戶編程、操作方便，PLC採用一般電氣工程技術人員易於接受的類似於繼電器電路的梯形圖編程方式，控制過程直觀清晰、簡單易學、無須維護。PLC適用於多種控制場合，目前可用於開關邏輯控制、閉環過程式控制制、機械加工的數字控制、多級的網路控制。
基於PLC的這些突出特點，根據隔河岩電廠的實際情況，改造中我們選用三菱FX2系列可編程式控制制器作為空壓機、檢修滲漏排水泵的現場控制設備。
2 輔助設備控制系統的構成
隔河岩電廠空壓機、排水系統在最初的設計中，由一個現場控制單元LCU7進行監視，在未進行設備改造之前，下層的控制設備很難滿足LCU7及主站的監控要求。為了充分發揮LCU7的作用，使主站能夠進行設備的遠方控制，同時使改造工作盡量簡化，在PLC與LCU7之間採取無通訊的連接方式，由PLC向LCU7發送開關量及模擬量，構成的控制系統見圖1。
輔助設備控制系統圖
PLC1—高壓機控制；PLC2—低壓機控制；
PLC3—檢修滲漏排水控制
這種方式將LCU7作為PLC和主站之間的一個中間介面，PLC通過LCU7可以向主站傳送設備工作狀態及故障報警信息，主站通過LCU7向PLC傳送控制指令，諸如控制設備的啟動和停止等等。
3 設備硬體改造
3.1 控制迴路簡單化
空壓機、排水泵故障除機械方面的原因外，在電氣控制方面主要表現為壓力表接觸不良、液位信號裝置異常、繼電器燒壞或接點接觸不好等等，因此減少外圍元件是減少電氣故障的主要手段。我廠空壓機、排水泵的控制，經PLC改造后，保留非常簡單的手動控制迴路，外圍元件僅有兩個電源監視繼電器、兩個主接觸器和兩個空氣開關，控制盤內簡潔明了。作為2台電機控制，無論是空壓機還是檢修滲漏排水泵的控制，採用完全一樣的控制原理圖，運行維護非常方便，典型控制原理圖如圖2。
S11—手動把手；S21—PLC工作選擇；K1—電源監視；
O10—PLC輸出控制信號；OL—熱繼電器
3.2 感測元件雙重化設計
作為空壓機和檢修滲漏排水泵的控制，感測元件的可靠性是非常重要的。因此在改造中，同時選用了兩套不同原理的感測元件，一套為模擬量輸出，一套採用開關量輸出。我廠在檢修井和滲漏井裡各採用一套投入式液位感測器，輸出4～20 mA信號，一套浮子式液位控制器輸出開關量；空壓機使用壓力開關和壓力感測器作為壓力控制信號，使得輸入的控制信號雙重化，保證輸入控制信號動作的可靠性。值得注意的是為保證模擬量輸出感測器工作的可靠性，作好其接地措施非常重要。
4 控制程序的設計
4.1 主控制流程
採用可編程式控制制器后，可以使空壓機和檢修滲漏排水泵具有靈活的運行方式，其控制程序也比較容易編寫，但要求設計的程序不僅功能齊全，而且對同一類的控制具有通用性，易於讀懂。
4.2 控制子程序
1台設備在自動控制方式下的控制程序比較簡單，程序直接將在自動控制方式下的設備設置為工作機，當有工作機啟動信號輸入后，工作機啟動。若啟動信號輸入后，等待3 s后，檢測工作機未按要求啟動，則進行事故報警處理，發出工作機異常信號。
2台(分別為1號和2號)設備在自動控制方式下，設置有不同的運行方式。控制盤面上有主動運行方式選擇按鈕，如人為選擇1號為主運行，1號設備即作為工作機運行，2號設備為備用機運行；在人為未選擇哪台設備為主運行的方式下，則程序自動輪換選擇1號或2號設備為工作機，另一設備為備用機運行，實現工作機自動切換，保證2台設備在自動方式下，工作時間基本一致，這對延長設備使用壽命很有好處。圖3是隔河岩空壓機和滲漏井控制中採用的控制流程，圖4是2台自動方式控制子程序圖。
主控制流程圖
台自動方式控制子程序
4.3 工作機自動設置
電廠中，空壓機、水泵一般都設有2台，實現2台設備輪換工作，對設備延長使用壽命，提高設備可靠性，減少運行人員的定期工作，很有好處。實現工作機自動切換的方式方法很多，如比較2台設備啟動時間等，在程序中加入非常簡單的邏輯語句，就實現了這一功能，參照這一邏輯語句，用常規繼電器也很容易搭接實現2台設備之間的工作機自動切換功能，邏輯圖如圖5。
5 結束語
隔河岩電廠空壓機和檢修滲漏排水泵控制改造完成至今，運行狀況良好，設備動作可靠，未發生任何設備事故，控制迴路基本上成為「免維護」的設備。說明利用PLC進行的輔助設備改造達到了預期要求，是一種既節省投資又能極大提高設備可靠性的好方法。
