一、概述

可編程控制器PLC在燃?xì)廨啺l(fā)電站已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，它利用內(nèi)部存儲(chǔ)的控制程序軟件以及外部的輸入數(shù)據(jù)和操作指令，經(jīng)過邏輯和算術(shù)運(yùn)算，向控制裝置發(fā)送指令，完成對(duì)燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組和各輔助設(shè)備的控制、調(diào)節(jié)。

PLC可以對(duì)燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、排氣溫度、負(fù)載以及發(fā)動(dòng)機(jī)各系統(tǒng)的參數(shù)、狀態(tài)進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。例如，在滑油系統(tǒng)中，就可完成對(duì)壓力、溫度、液位等參數(shù)和滑油加熱器、滑油冷動(dòng)器、交直流滑油泵等狀態(tài)的控制。本文只介紹對(duì)Taurus60燃?xì)廨啓C(jī)滑油系統(tǒng)溫度、壓力控制的部分應(yīng)用。

二、Taurus60燃?xì)廨啓C(jī)的滑油系統(tǒng)介紹

Taurus60燃?xì)廨喕蜑槿細(xì)廨啓C(jī)軸承、發(fā)電機(jī)軸承和齒輪箱軸承提供潤滑油，同時(shí)也為壓氣機(jī)可變導(dǎo)流葉片作動(dòng)器、燃料作動(dòng)器和放氣活門作動(dòng)器提供增壓滑油，控制上述作動(dòng)器的位置。

滑油系統(tǒng)中溫度傳感器RTD和壓力傳感器TP380的安裝位置見圖1。

三、PLC對(duì)滑油溫度的控制

（一）PLC控制原理

Taurus60燃?xì)廨啓C(jī)利用溫度傳感器RTD來控測(cè)滑油系統(tǒng)溫度，并將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)經(jīng)輸入模塊的光耦合、A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，存儲(chǔ)在內(nèi)部存儲(chǔ)器中，PLC掃描內(nèi)部應(yīng)用程序，讀取數(shù)據(jù)，進(jìn)行算術(shù)、邏輯運(yùn)算，結(jié)果經(jīng)輸出模塊轉(zhuǎn)換輸出控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，來達(dá)到上述控制目的。

（二）PLC控制目標(biāo)

對(duì)Taurus60燃?xì)廨啓C(jī)滑油溫度的控制主要目的如下：①在機(jī)組停機(jī)時(shí)，啟動(dòng)或停止滑油箱加熱器；②在運(yùn)行中若滑油系統(tǒng)溫度過高，啟動(dòng)報(bào)警回路、停車回路，或發(fā)出聲光報(bào)警或使燃?xì)廨啓C(jī)緊急停車；③控制滑油系統(tǒng)的三個(gè)滑油散熱器冷卻風(fēng)扇的啟動(dòng)、停止和轉(zhuǎn)速，從而控制滑油系統(tǒng)的滑油溫度，使其保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。

Taurus60燃?xì)廨啓C(jī)組滑油溫度傳感器RTD共有兩個(gè)，分別為滑油箱RTD（RT390）和滑油管RTD（RT380）。滑油箱RTD安裝在滑油箱內(nèi)，感受滑油箱滑油溫度，當(dāng)滑油箱滑油溫度低于設(shè)定值（65℉）（18℃）時(shí)，PLC命令滑油箱加熱器啟動(dòng)，給滑油加熱；當(dāng)滑油箱滑油溫度達(dá)到設(shè)定值70℉（21℃）時(shí)，PLC命令滑油加熱器停止運(yùn)行。滑油管RTD安裝在主滑油管上，感受系統(tǒng)滑油溫度，當(dāng)系統(tǒng)溫度高于設(shè)定值160℉（71℃）時(shí)，啟動(dòng)報(bào)警回路報(bào)警；當(dāng)系統(tǒng)溫度再升高超過設(shè)定值165℉（74℃）時(shí)，啟動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)緊急停車回路，燃?xì)廨啓C(jī)停止運(yùn)行。

PLC還可控制滑油散熱器的工作，當(dāng)系統(tǒng)溫度高于設(shè)定值100℉（38℃）時(shí)，PLC命令1#、2#滑油散熱器冷卻風(fēng)扇啟動(dòng)，給系統(tǒng)散熱；當(dāng)系統(tǒng)溫度低于設(shè)定值90℉（32℃）時(shí)，PLC命令1#、2#滑油散熱器冷卻風(fēng)扇停止工作。1#、2#滑油散熱器風(fēng)扇的工作是由PLC根據(jù)系統(tǒng)溫度控制風(fēng)扇變頻器的輸出，從而實(shí)現(xiàn)滑油冷卻風(fēng)扇的平穩(wěn)調(diào)速，因此滑油溫度的調(diào)節(jié)十分精確；當(dāng)滑油溫度超過140℉（60℃）啟動(dòng)3#散熱器風(fēng)扇，它是由繼電器控制的。

（三）PLC控制過程

限于篇幅，我們僅以滑油溫度高引起Taurus60滑油系統(tǒng)報(bào)警、停車以及3#滑油冷卻器風(fēng)扇的啟動(dòng)、停止為例來探討一下PLC是如何實(shí)現(xiàn)對(duì)滑油溫度的控制的。

PLC是使用梯形語言進(jìn)行控制的。

1．滑油溫度高引起報(bào)警、停車的控制程序當(dāng)滑油管溫度高于160℉（71℃）將會(huì)出現(xiàn)滑油溫度高報(bào)警，從而引起維護(hù)人員的注意；當(dāng)滑油溫度高于160℉（74℃）將會(huì)出現(xiàn)滑油溫度高停車，以確保設(shè)備的安全。

2．3#滑油冷卻風(fēng)扇啟動(dòng)/停止控制程序

當(dāng)滑油管溫度高于100℉（38℃）或低于90（32℃），滑油冷卻風(fēng)扇開啟或停止命令使能。具體的說，當(dāng)高于100℉（38℃）或低于90℉（32℃）時(shí)滑油冷動(dòng)風(fēng)扇啟動(dòng)（或停止）命令通過輸出模塊輸入（如圖3）。

當(dāng)滑油溫度超過140℉（60℃）后，3#冷卻風(fēng)扇啟動(dòng)定時(shí)器控制電路回路動(dòng)作（如圖4）這時(shí)繼電器K280-3線圈通電（或斷電）其常開接點(diǎn)閉合（或斷開），接觸器K4983線圈通電（或斷電），其常開接點(diǎn)閉合（或斷開）接通（或斷開）3#滑油冷卻風(fēng)扇。（如圖5）。


四、滑油壓力控制

（一）PLC控制原理

滑油壓力是通過滑油壓力傳感器TP380（以下簡(jiǎn)稱TP380）、輸入輸出模塊、PLC的運(yùn)算等來實(shí)現(xiàn)的。TP380感受0～690kPa范圍內(nèi)變化的滑油壓力，將其轉(zhuǎn)換為4mA～20mA的電流信號(hào)，輸入輸出模塊將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為供PLC識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，PLC經(jīng)過運(yùn)算，將結(jié)果存儲(chǔ)在標(biāo)示為LUBEPRESS的地單元中，供程序調(diào)用。

PLC控制目標(biāo)Taurus60燃?xì)鈾C(jī)共有三套滑油泵，即主滑油泵、交流滑油泵、直流滑油泵。主滑油泵由燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動(dòng)，提供燃?xì)廨啓C(jī)、發(fā)電機(jī)的潤滑滑油和控制作動(dòng)器動(dòng)作的增壓滑油；交流滑油泵用于給燃?xì)廨啓C(jī)、發(fā)電機(jī)提供運(yùn)轉(zhuǎn)前和動(dòng)轉(zhuǎn)后潤滑，而且當(dāng)主滑油壓力低于設(shè)定值時(shí)緊急啟動(dòng)，以確保燃?xì)廨啓C(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)；直流滑油泵作為交流滑油泵的備用泵，當(dāng)交流滑油泵故障或燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電站全站失電時(shí)，確保燃?xì)廨啓C(jī)的潤滑。

當(dāng)燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)循環(huán)開始后，PLC首先對(duì)直流滑油泵進(jìn)行試驗(yàn)，當(dāng)直流泵P903壓力達(dá)到4PSI，PLC使得P903斷電停轉(zhuǎn)并啟動(dòng)交流滑油泵BP321工作，如果壓力達(dá)到6PSI，PLC允許燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，PLC啟動(dòng)前潤滑定時(shí)器開始計(jì)時(shí)，燃?xì)廨啓C(jī)必須以大于6PIS的壓力進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)前潤滑30秒，滑油壓力低于41PIS則PLC給出低滑油壓力報(bào)警，若滑油壓力低于25PSI，則啟動(dòng)不鎖定快速停車。在燃?xì)廨啓C(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，滑油壓力的調(diào)節(jié)是由滑油壓力溫度控制組件完成的，但PLC始終監(jiān)控著系統(tǒng)滑油壓力的變化，并在不同狀態(tài)下完成低滑油壓力報(bào)警、啟動(dòng)交流滑油泵、啟動(dòng)不鎖定快速停車等工作。當(dāng)燃?xì)鈾C(jī)停止運(yùn)行時(shí)，PLC檢查直流泵工作，30秒計(jì)時(shí)器開始時(shí)允許滑油壓力降至3PSI，定時(shí)器工作結(jié)束，重新接通交流滑油泵，運(yùn)轉(zhuǎn)后潤滑開始。這些都是由PLC預(yù)先設(shè)定的控制程序完成。

PLC根據(jù)燃?xì)廨啓C(jī)不同的運(yùn)行停車情況，編制了五種不同的運(yùn)轉(zhuǎn)后潤滑方案供啟用。

（二）PLC控制過程

這里我們只介紹滑油系統(tǒng)的壓力計(jì)算和直流泵啟動(dòng)的命令程序。

1．滑油壓力輸入數(shù)據(jù)計(jì)算，滑油壓力輸入數(shù)據(jù)計(jì)算如圖6。