项目十二

项目十二顺序控制系统任务四十一SCS系统的实现手段任务四十二PLC结构组成任务四十三PLC的编程与控制原理任务四十四SCS系统分析任务四十一SCS系统的实现手段顺序控制系统简称SCS（SequenceControlSystem），是电厂另外一种重要类型的控制系统。和MCS模拟量控制系统相比，MCS中控制器的输入和输出都是模拟量信号，而SCS输入输出全部是开关量信号；MCS控制目标是被调节量等于给定数值，而SCS则按预先设定好的步序进行工作。SCS由于输入和输出均为开关量，也称为开关量控制系统。SCS的主要功能是对机组的热力系统和辅机，包括电动机、阀门、档板的启、停和开、关进行自动控制。随着机组容量的增加和参数的提高，辅机数量和热力系统的复杂程度随之增加，一台600MW机组约有辅机、电动/气动门、电动/气动执行器300余台套。例如上海石洞口二厂600MW机组，顺序控制系统按工艺系统特点分成40个顺序控制功能组，控制机、炉辅机约93台、阀门约139只、主要档板约20台（不包括BMS系统中的顺序控制部分）。顺序控制涉及的面很广，有大量的输入/输出信号和逻辑判断功能。一台600MW机组的顺序控制系统有2000~3000多个输入信号、1000多个输出信号、800多个操作项目。对如此众多而相互间存在复杂联系的热力系统和辅机设备，依靠运行人员进行手工操作是不可能的，只有依靠安全可靠的自动控制系统方能胜任。热工控制系统的发展，特别是可编程控制器（PLC）和微机分散控制系统DCS的出现，为实现完善的热力系统和辅机顺序控制创造了条件。SCS和MCS系统一样重要，都是电厂控制不可缺少的控制系统。FSSS中许多设备的操作，例如油枪点火等，其实就是典型的顺序控制系统。目前电厂的顺序控制，多数采用可编程控制器PLC来实现，对于计算比较复杂的顺序控制系统，如机组自启停等，有融合到DCS功能中的倾向。一、PLC概述可编程控制器是以计算机技术为基础的新型工业控制装置。1969年美国研制出世界上第一台可编程控制器，当时称为可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController），简称PLC，只是用它来取代继电器控制，仅具备逻辑控制、定时、计数等功能。随着微处理器技术的快速发展和现场使用功能的扩大，要求PLC不仅具有逻辑控制的功能，而且需要增加运算、数据处理和传送等功能，成为具有较全面功能的工业控制装置。1980年美国电气制造商协会（NEMA）正式将其命名为可编程控制器（ProgrammableControl）。目前广泛使用的可编程序控制器仍采用早期名称PLC。美国PLC发展最快，生产PLC的著名厂家有AB（Allen—Bradly）公司、通用电气（GE—GeneralElectric）公司、哥德—莫迪康（GM—GouldModicon）公司、德州仪器（TI—TexasInstruments）公司、西屋（Westinghouse）电气公司等。二、PLC分类与特点按PLC的I/O点数来分：小型（小于512个I/O点）；中型（512~2048个I/O点）；大型（大于2048个I/O点）。按结构形式可分为整体式、模块式两种。整体式是将电源、CPU、I/O部件集中装配在一个机箱内。这种机型是针对用途一次性装入所有部件，使用过程中不容易进行硬件改造和扩展，但结构一体化程度高，出现故障的可能性小。模块式是将组成PLC的各种模块插件，插接在机箱的插槽中而构成。模块式PLC机箱中有插接各部件的插槽，在后期使用过程中可以随时对硬件系统进行扩展，结构类似目前的PC机。PLC主要是替代继电器接点控制系统而发展起来的控制设备。PLC接受开关量输入信号，输出的也是开关量信号或接点动作（有时也称为无源驱动的干节点）。内部通过程序来模拟继电器动作的逻辑关系，由于不存在实际的继电器接点，所以可靠性非常高。PLC逻辑编程使用继电器控制系统常见的梯形图作为编程语言，要建立或改变逻辑控制系统，只要使用外接的PC机，在CRT上改变梯形图即可，编程方便又快捷。