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智能繼電器在智能化箱式泵站控制系統中的應用

1 前 言

      某水電站的智能化箱式泵站采用蝸殼取水作為主供水，以頂蓋取水和從尾水取水作為備用供水。其中尾水取水是作為幾臺機組的備用技術供水，平時不用，要求控制流程簡單，因此設計之初并未采用PLC控制，而是選用了傳統的繼電器控制方式。其控制原理見圖1。

      在備用技術供水泵的啟停試驗中，發現繼電器4K不停地打火花，且水泵的“運行”、“故障”指示燈同時亮。經對原有控制回路進行檢查并分析：啟泵一定時間后，軟啟動器發出正常運行信號，于是“水泵運行”指示燈亮;啟泵40s后，由于水泵控制閥行程開關未動作(控制閥未開啟)而報“水泵故障”信號，而此時水泵控制把手仍在“啟泵”位置，要求繼續

      啟泵(因水泵故障信號未閉鎖啟泵回路)，因此出現一些異常情況，如繼電器4K線圈不停地帶電、失電，產生打火花現象，同時出現“運行”、“故障”指示燈同時亮等。

      鑒于此，需對備用技術供水控制回路進行技改。如在原有的傳統繼電器控制方式上改進，則回路會變得較復雜，增加維護難度，而且中間繼電器、時間繼電器在時間配合上容易出現邏輯錯誤。如改為PLC(如其它輔機監控系統)控制，回路會變得比較簡單，水泵控制流程、邏輯很容易實現，但成本較高，同時還需加裝開關電源為PLC提供24V直流電源，以后的維護因涉及PLC程序需由專人進行。

      經過查閱資料并咨詢廠家、供貨商，考慮將備用技術供水泵的控制改為智能繼電器控制模式。這樣控制回路相對較簡單，而且智能繼電器成本相對較低，可相當于一臺微型PLC裝置，實現自保持、時鐘、延時等功能。經比較，建議選用德國默勒公司產的EASY一619一AC—RC智能繼電器。“EASY”為價格低廉的緊湊型控制繼電器，用于簡單的控制項目。“EASY”的應用范圍很廣，并具有用戶界面友好的智能操作功能和LCD液晶顯示功能。使用“EA SY”可以通過按鍵方式直接在其顯示屏上進行編程，通過編程可以使你迅速學會并熟練掌握“EA SY”的各種功能，諸如計數繼電器、實時時鐘、模擬量比較器、中間繼電器、文本顯示等。

2 智能化箱式泵站改造方案

2.1 備用技術供水泵控制要求

      打到啟泵位置時啟動(要求軟啟無故障，主電源合閘);打到停泵位置時，停泵并復位故障信號。停泵時，先發令關水泵控制閥再發令停泵(若關閥40s后無行程反饋信號再強停);發出啟泵令20s后，軟啟動器無運行信號反饋報故障自保持并停泵。軟啟運行信號反饋回來20s內，水泵控制泵行程信號未反饋報故障自保持并停泵。送至遠方的信號有水泵運行信號、故障信號、壓力信號，控制把手、電壓測量顯示等不變。依據上述控制要求，繪制出公用技術供水泵控制流程圖(見圖2)。

2.2 信號說明

(1)開關量輸入信號：啟泵、停泵、水泵控制閥開啟、動力電源、軟啟運行信號、軟啟故障信號、水泵控制閥關閉;

(2)開關量輸出：啟動水泵、水泵運行、水泵故障、關閉水泵控制閥;

(3)上送信號：水泵運行、水泵故障、水泵出口壓力、水泵停止。

      根據智能繼電器EASY一619一AC—RC的資料說明書及公用技術供水泵控制流程、要求等，繪制出公用技術供水控制箱原理圖(見圖3)。

      根據備用技術供水泵的控制原理圖、控制要求及智能繼電器“EASY”的技術參數，用梯形邏緝圖方式編制程序(見圖4)。

3 結束語

      智能化箱式泵站經過技術改造后，控制系統克服了原系統存在的缺點，消除了異常現象，達到了微型PLC控制的效果，且運行效果較好。

總結此次技術改造，有以下幾點體會：

(1)智能繼電器的體積不大，安裝在標準導軌上，接線簡單，不需要更換原控制箱;

(2)外部回路簡單明晰，維護和故障處理簡單，只需要檢查接人的信號(DI)和控制的元件(DO)，減少許多中間元件，也就減少了故障源;

(3)智能繼電器功能實用，邏輯順控實現簡單，現場編程方便，可以直接用裝置自身的按鍵實現;

(4)在原有設備的基礎上增加的設備不多(含智能繼電器)，就達到了微型PLC控制的效果，可以說是在采用新工藝、新設備的同時，取得了較高的性價比。