【正文】 供水系統(tǒng)．中國(guó)水利水電市場(chǎng)[J]～21．北京：中國(guó)水利水電出版社ISSN 16844696， [03]朱文杰．S7200PLC控制水電廠壓縮空氣系統(tǒng)．中國(guó)水利水電市場(chǎng)[J]～27．北京：中國(guó)水利水電出版社ISSN 16844696，[04]朱文杰．S7200PLC控制水電廠油壓裝置．中國(guó)水利水電市場(chǎng)[J]～33．北京：中國(guó)水利水電出版社ISSN 16844696，2005. 08[05]朱文杰．S7200PLC控制水力機(jī)組潤(rùn)滑和冷卻系統(tǒng)．中國(guó)水利水電市場(chǎng)[J]～65．北京：中國(guó)水利水電出版社ISSN 16844696，[06]吳應(yīng)文，畢東紅，劉立祥，王麗娟．交流伺服控制式PLC水輪機(jī)調(diào)速器的研究與實(shí)踐．水力發(fā)電[J]．北京：中國(guó)電力出版社ISSN 05599342， [07]毛曼玲．天生橋一級(jí)水電站發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)．水力發(fā)電[J]．北京：中國(guó)電力出版社ISSN 05599342，[08]張海霞，魏守平，常　黎，龔　飚．基于PLC的水電站同期選線控制研究與設(shè)計(jì)．繼電器[J]～50,54．許昌：許昌繼電器研究所出版ISSN 10034897，[09]王定一主編．水電站自動(dòng)化[M]．北京：電力工業(yè)出版社， [10]劉忠源，徐睦書合編．水電站自動(dòng)化[M]．北京：水利電力出版社15143數(shù)據(jù)塊劃分了數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間，并讓這些存儲(chǔ)空間存儲(chǔ)不同類型的信息，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)明確規(guī)定各數(shù)據(jù)塊的特性、作用、編號(hào)、數(shù)據(jù)的存放格式等內(nèi)容，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)，應(yīng)協(xié)同考慮。6．1．3．完全結(jié)構(gòu)化（模塊化）的程序結(jié)構(gòu)，是PLC程序設(shè)計(jì)和編程的最有效結(jié)構(gòu)形式。5．3．確定PLC配置確定PLC型號(hào)及接口設(shè)備后，依據(jù)水力發(fā)電機(jī)組要求的6項(xiàng)生產(chǎn)控制功能、監(jiān)測(cè)與人員干預(yù)功能、信息處理功能、管理功能在自動(dòng)化過程分解基礎(chǔ)上創(chuàng)建的功能說明書，創(chuàng)建PLC配置圖，包括以下內(nèi)容：5．3．1．各應(yīng)用PLC及其I/O操作員站與過程或設(shè)備的相關(guān)位置一覽圖；5．3．2．CPU和I/O模塊（及其機(jī)架）的機(jī)械布置圖；5．3．3．各CPU和I/O模塊（含信號(hào)模塊編號(hào)、通訊地址和I/O地址）的電氣連接圖。5．1．8．以上幾點(diǎn)尤其I/O能力、存儲(chǔ)器容量、響應(yīng)速度等是確定PLC具體型號(hào)時(shí)的技術(shù)必要條件，除此之外，一些非技術(shù)條件也很重要，如價(jià)格、質(zhì)量、應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)等，通常能滿足控制任務(wù)要求的PLC型號(hào)遠(yuǎn)不止一種，很難肯定某種型號(hào)為最佳，需請(qǐng)各地、各類、各級(jí)水電廠（站）從實(shí)際出發(fā)、因地制宜、科學(xué)運(yùn)籌、又快又好地推進(jìn)基于PLC的分層分布式計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)。5．機(jī)組自動(dòng)操作的PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)5．1．選擇PLC機(jī)型目前PLC產(chǎn)品種類繁多，同一公司的PLC也分多系列，如SIEMENS單S7系列分S7200、S7300、S7S7400等，其中僅S7300又有標(biāo)準(zhǔn)型CPU（312；314；3152 DP；3152 PN/DP；3172 DP；3172 PN/DP；3182 DP）、故障安全型CPU（315F2 DP；317F2 DP）、緊湊型CPU（312C；313C；313C2 PtP；313C2 DP；314C2 PtP；314C2 DP）、技術(shù)功能型CPU317T2 DP等之分[21]，又如OMRON有C60P、CQM1；C200HS、C200H；C2000H、CV2000DENG [22]，這就需要用戶去選擇既滿足系統(tǒng)要求又適合系統(tǒng)特點(diǎn)的產(chǎn)品。4．3．水力機(jī)械故障機(jī)組遇下列情況之一（或邏輯），只發(fā)出故障信號(hào)通知運(yùn)行人員處理，不進(jìn)行自動(dòng)停機(jī)。4．1．5．發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作：縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)為定子繞組及其引出線的相間短路保護(hù)；橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)為定子繞組一相匝間短路保護(hù)，它們的動(dòng)作反應(yīng)了發(fā)電機(jī)內(nèi)部短路的嚴(yán)重事故。此過程用時(shí)一般在2min左右。調(diào)相狀態(tài)3．4．調(diào)相轉(zhuǎn)發(fā)電操作調(diào)相轉(zhuǎn)發(fā)電操作分解為①KX機(jī)構(gòu)開至空載稍上同時(shí)導(dǎo)水葉開至起動(dòng)開度，是為“充水”過程，之后實(shí)質(zhì)已進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)；②切除調(diào)相壓水水位信號(hào)裝置的電源關(guān)閉其控制的給氣閥和補(bǔ)氣閥；③調(diào)速器KX機(jī)構(gòu)開至全開或指定開度，帶上AGC分配的負(fù)荷。輸入開機(jī)令后檢查各條件：進(jìn)水閘門開啟、機(jī)組無事故、制動(dòng)閘無壓力、接力器鎖定拔出、斷路器未合投入高壓減載油泵、投入主用密封水電磁閥、投入冷卻水電磁閥投入調(diào)速器、把開度限制及導(dǎo)水葉放開至空載稍上與起動(dòng)開度機(jī)組轉(zhuǎn)速穩(wěn)健上升、n＞80%時(shí)投入F勵(lì)磁轉(zhuǎn)速n＞95%時(shí)切除高壓減載油泵投入準(zhǔn)同期裝置ZZQ、檢查并列條件三個(gè)并列條件滿足要求時(shí)指揮出口斷路器合閘導(dǎo)水葉開度限制機(jī)構(gòu)放至全開或指定位置、機(jī)組帶上給定負(fù)荷進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)開機(jī)完成說明：基于協(xié)調(diào)與簡(jiǎn)化，框圖中應(yīng)使用決策框的地方改用過程框，請(qǐng)讀者自己辨別，下同。⑤轉(zhuǎn)速n＞95%時(shí)切除高壓減載油泵。②開輔機(jī)：a．開啟高壓減載油泵，若高壓減載工作油泵出現(xiàn)故障則啟動(dòng)備用油泵，若備用油泵也故障則轉(zhuǎn)入停機(jī)程序；b．打開冷卻水電磁閥，若延時(shí)后仍無冷卻水，則發(fā)出故障信號(hào)；c．打開密封水電磁閥，若延時(shí)后仍無密封水，則發(fā)出故障信號(hào)。２．8．在實(shí)現(xiàn)上述基本原則的前提下，機(jī)組自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)力求簡(jiǎn)單、可靠，采用信號(hào)采集點(diǎn)盡可能少；一個(gè)操作結(jié)束后應(yīng)能自動(dòng)復(fù)歸，為下次操作作準(zhǔn)備；同時(shí)還應(yīng)便于運(yùn)行人員修正操作中的錯(cuò)誤。２．4．對(duì)每一操作命令，均檢查其執(zhí)行情況；當(dāng)某一步操作失敗使設(shè)備處于不允許的運(yùn)行狀態(tài)，程序設(shè)置相應(yīng)的控制，使設(shè)備進(jìn)入某一穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。２．水力機(jī)組順序操作程序設(shè)計(jì)的初步考慮（自上而下）水力機(jī)組自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與機(jī)組及調(diào)速器的型式，機(jī)組潤(rùn)滑、冷卻和制動(dòng)系統(tǒng)，機(jī)組同期并列方式和運(yùn)行方式（是否作調(diào)相運(yùn)行），以及水力機(jī)械保護(hù)系統(tǒng)的要求等有關(guān)，設(shè)計(jì)前應(yīng)了解它們對(duì)機(jī)組控制系統(tǒng)的要求[01][09][10][11]。隨著計(jì)算機(jī)及應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，可將微機(jī)或以微機(jī)為基礎(chǔ)的可編程控制器（PLC）或工控機(jī)用于水力發(fā)電廠監(jiān)控系統(tǒng)[01]，以實(shí)現(xiàn)機(jī)組的順序操作，近年的實(shí)踐證明這一舉措技術(shù)先進(jìn)、性能可靠、功能強(qiáng)大、實(shí)時(shí)性高。[關(guān)鍵詞]輸入/輸出配置 自動(dòng)化過程分解 PLC程序設(shè)計(jì)水力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)的自動(dòng)化，包括發(fā)電、調(diào)相、停機(jī)三態(tài)互換共6種流程操作的自動(dòng)化，以及事故保護(hù)和故障信號(hào)的自動(dòng)化。還緊扣水力發(fā)電機(jī)組自動(dòng)操作建立PLC控制系統(tǒng)對(duì)PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)進(jìn)行了一般方法的闡述，提供了具體的思路框架。隨著水電事業(yè)的迅速發(fā)展，為保證水力發(fā)電廠安全監(jiān)控，對(duì)機(jī)組自動(dòng)化提出了更高的要求，常規(guī)的監(jiān)控已越來越不能滿足電力系統(tǒng)安全和經(jīng)濟(jì)調(diào)度的需要，監(jiān)控設(shè)備更新?lián)Q代勢(shì)在必行。 表1 混流式機(jī)組順序操作I/O接點(diǎn)配置之開關(guān)量輸入信號(hào)序號(hào)名 稱 點(diǎn) 數(shù)大型機(jī)組（≥50MW）中型機(jī)組（5～50MW）小型機(jī)組（≤5MW）01進(jìn)水口閘門全開位置 1 1 102接力器鎖定拔出位置 1 1 103接力器鎖定投入位置 1 1 104制動(dòng)閘塊撤除位置 1 1 105制動(dòng)閘塊頂起位置 1