（金安桥水电站有限公司674100）
【摘要】在新时期下，当今我国水电站工程数量越来越多，其自动化水平也有所提高。在输电站供水系统当中，应用PLC和变频器可以让泵站控制变得更加便捷，并且不会占用太大空间。此外，PLC调控技术在实际应用中可靠性更高、反应速度快、操作性能强，可以极大的提高水电站供水性能。基于此，本文首先对PLC与变频器概念进行阐述，进而提出PLC与变频器在水电站供水系统中的应用。
关键词：PLC；变频器；水电站供水系统；应用
引言
水利工程与人们生活、社会发展息息相关。想要加强水电站的运行效能，就必须要实现自动化控制管理模式。加强水电站供水系统自动化控制，可以加强调水的安全性，提高引水效率。现如今，自动化控制技术的应用十分广泛，但综合性能最好、技术更加成熟的还是PLC自动化控制系统。PLC配合变频器在水电站供水系统中有着明显优势，可以提高供水系统的运行效率和安全性。在PLC变频器使用当中，可以直接检测到电气设备运行状态并提出运行数据，再配合上变频器调控设备，即可实现供水系统的自动化操控，极大的降低了对人工劳力的依赖性。
1、PLC与变频器概念
PLC是一种可编程逻辑控制系统，同样也是专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。
PLC技术能够按照用户事先设定的指令要求，CPU用于处理软件指令，对各个输入点运行状态进行扫描，从而得出相关的数据信息。通常是以串行方式开展工作，并朝向各个变频器发送控制信号，变频器根据上级指令完成自动化操控。在PLC技术应用过程中，其输入端、输出端都要接线，但是整个系统接线量非常小，内部线路可以采用软件系统连接。如果需要改变控制系统内容，只需要修改软件参数即可，一旦运行设备超出了设定阈值，就会向变频器发送控制质量，实现自动化控制。由此可见，在实现自动化水电站供水系统中，PLC系统和变频器相辅相成，缺一不可。
PLC系统主要包括电源、CPU、接口电路、系统程序存储器、通信模块、功能模块。其中，电源主要的用作PLC设备通电，会直接影响PLC设备正常运行。CPU就是中央处理器，主要是负责数据处理，也可以将CPU视为PLC系统大脑，可以判定监测设备的运行状态，将把数据传输到变频器当中实现设备自动化控制。系统程序存储器主要是安装到系统软件中、接口电路主要负责输入、输出数据。功能模块主要是定位、计数以及自定义，通信模块主要负责信息采样、信息执行、信息刷新。
2、PLC和变频器在水电站供水系统中的应用
某中大型水电站的装机容量为2×1250kW，为了提高输电站的整体运行功能，扩建新增装机为3×1250kW，排水量为180m3/s，设计扬程为2.5m，单机运行时间为1650h/年，泵站与排水闸共同使用，主要负责968km2流域面积集水的撇、排、削峰任务，同时还负责沿岸两侧的航运与灌溉工作。本工程采用PLC+变频器的形式实现自动化排水系统，主要包括计算机层、控制单元层，LCU总共有6套，分别与5台机组、全站公共设备一一对应。LUC采取了GEPAVRX3iPLC向站级上行传递各类信息，并结合PLC软件参数设置（设备运行阈值）对所监控的设备进行监控，如果设备运行参数超标，则变频器会自动调整到设定阈值范围内。本案例实现了无人值守独立运作。其具体的应用表现为：
2.1监控系统的组成与配置
本工程所采用的PLC系统采用了远程监控、信息采集形式。工作站采用了KLD-8002中央通信模块，并通过与变频器联网，实现了运动功能，信息采集之后采用直接发送形式。远动通信技术能够满足三级调动需求，其中应用了CDT规约、101规约（兼容），可以在两个协议中自由切换。远动接口连接GPS时刻校准时钟，也可以实现同步调度。通过远动接口设备维护接口，即可对电气设备运行情况进行诊断。
为了保证PLC系统的运行效率，后台监控系统配置了4台计算机，并安装监控软件，为了能够实现综合自动化监控功能还需要配备打印机。系统接口与设备接口都采用了应用范围较广的太网系统，确保兼容性。PLC的供水系统能够对水电站硬件、软件进行自动化诊断和调整，可以快速定位故障，如果是硬件故障，变频器会自动切断故障设备电路，保证泵站安全。本问所提出的自动化系统具有非常强的抗干扰能力和容错能力，符合自动化水电站建设标准需求。
2.2控制功能
控制系统主要是依赖于变频器动作精度和反应速度，在供水设备工作当中，会传感器会不断采集运行信息，并传输到PLC控制终端中，此时CPU会对采集信息与阈值标准进行对比，并将指令传输给变频器，变频器会根据所传输的信息自动判定是否调整设备运行参数。之后将所采集的信息全部传输到数据库当中，为后续自动化运行提供数据参数。
其运行流程为：传感器采集信息→通信系统将信息传输到PLC控制终端→CPU对信息进行处理和对比→向变频器下达指令→变频器控制设备运行。
2.3统计计算与人机界面
对所采集的信息进行统一统计、分析、处理、生产，最终完成自动化控制，通过对所采集的信息进行逻辑运算，从而判定PLC监控系统当中是否存在故障问题。此外，人机交互系统主要通过人机接口实现的，可以让水电站工作人员通过接口操作系统相关功能，包括远程监控、远程控制、远程管理、参数调整、查询数据库信息等。
结束语
综上所述，PLC控制系统与变频器在当今水电站供水系统中的应用非常广泛，因此加强PLC系统的研究工作十分重要，融入新型的计算机技术、合理选择变频器设备、加强信号抗干扰，从而充分发挥出PLC+变频器自动控制系统在输电站供水系统中的作用。
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