張立良

摘要：本文是對某大型核電廠電動主給水泵PLC自動控制系統(tǒng)的詳細分析。其理論意義在于通過對該系統(tǒng)的詳細分析，會使我們對一個合理、穩(wěn)定、可靠的PLC控制系統(tǒng)的設計方式有根本的理解，對今后PLC控制系統(tǒng)的設計有很強的參考意義。

關鍵詞：PLC控制 ?主給水泵控制 ?穩(wěn)定運行

1 ?緒論

1.1本文研究的意義

本文是對某大型核電廠電動主給水泵PLC自動控制系統(tǒng)的詳細分析。其理論意義在于通過對該系統(tǒng)的詳細分析，會使我們對一個合理、穩(wěn)定、可靠的PLC控制系統(tǒng)的設計方式有根本的理解，對今后PLC控制系統(tǒng)的設計有很強的參考意義。

1.2國內外研究現狀及趨勢

目前，隨著全球PLC技術的發(fā)展，其功能越來越多，集成度越來越高，網絡功能越來越強。我國可編程控制器的引進、應用、研制、生產是伴隨著改革開放開始的。目前，我國自己已可以生產中小型可編程控制器。

1.3本文研究的內容

國內某核電廠采用兩臺汽動主給水泵和一臺電動主給水泵為蒸汽發(fā)生器供水。本文主要對電動主給水泵的PLC控制部分進行詳盡的分析，使我們對一個合理、穩(wěn)定、可靠的PLC控制系統(tǒng)的設計方式有根本的理解，對今后PLC控制系統(tǒng)的設計有很強的參考意義。

2 ?基于PLC的電廠主給水泵控制系統(tǒng)的總體介紹

2.1系統(tǒng)組成

該電動主給水泵調速系統(tǒng)由2個PLC控制器（PLC1、PLC2）、1個操作面板（Panel View +600）、1個速度探頭、1個頻率/電流轉換器和1個執(zhí)行機構組成。

2.2控制要求

該電動主給水泵調速系統(tǒng)接收外部速度要求信號（4～20mA），此速度要求信號對應電動主給水泵壓力級泵轉速為3950～5320rpm。電動主給水泵調速系統(tǒng)根據當前泵轉速和外部速度要求調節(jié)泵轉速，將電動主給水泵轉速調節(jié)到蒸汽發(fā)生器供水系統(tǒng)要求的轉速。當自動調速功能失效時，操縱員可通過一個旋轉開關手動對電動主給水泵轉速進行調節(jié)。

2.3控制原理

電動主給水泵的壓力級泵的轉速取決于勺管在液力偶合器中的位置。所以對壓力級泵的轉速調節(jié)實際上就是對勺管位置的調節(jié)。

電動主給水泵調速系統(tǒng)的速度調節(jié)方式有三種：1、自動調節(jié);2、手動調節(jié);3、就地調節(jié)。

3 ?基于PLC的電廠主給水泵控制系統(tǒng)的軟件介紹及控制流程

3.1軟件介紹

SLC500型PLC控制器使用的是RSLogix500軟件進行編程。

S7-200型PLC控制器使用的是Step7-MicroWin4.0軟件進行編程。

3.2控制流程

主給水泵轉速控制功能為，將最終的轉速設定值（4-20mA）送往VEHS單元，再通過與勺管實際位置信號（4-20mA）進行比較，來驅動勺管運動，并且將勺管的實際位置信號返回SLC500控制器。

3.2.1自動控制模式

當主控室操縱員將一個006TO按鈕（AUTO模式選擇按鈕）按下時，電動主給水泵將處于自動調速控制模式。此時，SLC500控制器接收來自蒸汽發(fā)生器供水需求Speed set value（4-20mA）信號，通過與電動主給水泵的一個轉速探頭探測到的泵實際轉速Actual pump speed（4-20mA）信號進行比較計算，輸出Position set value （4-20mA）信號，送往Actuator，再通過與勺管實際位置Actual scoop tube position（4-20mA）信號進行比較，來控制勺管移動距離及移動方向，即控制其插入液力耦合器的深度，從而控制泵的轉速與需求轉速一致。

自動控制模式的判定條件為在Panel View上未選擇Test mode及Manual mode，且無Common fault和反轉信號。

3.2.2手動控制模式

當主控室操縱員將一個007TO按鈕（Manual模式選擇）按下時，006TO自動彈起，電動主給水泵將處于手動調速控制模式。

在未處于測試模式的情況下，主給水泵轉速轉為手動控制模式的幾種實現方式：1、通過PanelView選擇;2、通過外部（007TO）選擇;3、出現Common fault信號自動轉為手動控制模式;4、出現反轉信號，自動切換至手動控制模式。

此時，S7-200控制器接收來自主控操縱員手動操縱的速度選擇開關003TL的信號（4-20mA），通過與勺管實際位置Actual scoop tube position（4-20mA）信號進行比較，來判斷勺管的移動方向及距離。當主控操縱員將003TL轉向Raise位置時，勺管位置將持續(xù)向上移動，插入液力耦合器的深度將變淺，使液力耦合器內部沖油量增加，電動主給水泵的轉速上升;當主控操縱員將003TL轉向Lower位置時，勺管位置將持續(xù)向下移動，插入液力耦合器的深度將變深，使液力耦合器內部沖油量減少，電動主給水泵的轉速降低，從而實現泵轉速的手動控制。S7-200控制器程序較簡單，這里就不贅述了。

3.2.3就地控制模式

當PLC控制器調速系統(tǒng)因故障意外斷電的情況下，可以由現場操縱員通過就地執(zhí)行機構RH5-30上的手輪來調節(jié)勺管拆入液力耦合器的深度，從而實現電動主給水泵的就地手動控制。

4 ?結論

本論文主要內容是電廠電動主水泵自動控制系統(tǒng)的分析研究。其利用不同廠家、不同型號的PLC控制系統(tǒng)相配合，實現了主給水泵轉速的不同控制模式，避免了因單一控制系統(tǒng)故障而導致主給水泵的無法正常工作的問題，保證了泵組的安全、穩(wěn)定、可靠的運行。

參考文獻

[1]西門子公司.SIMATIC S7-200可編程序控制器系統(tǒng)手冊[M]，2000

[2]廣東核電培訓中心編.900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備[M].深圳：原子能出版社

[3]錢曉龍，李曉理.SCL500控制系統(tǒng)與PanelView訓練課[M].北京：機械工業(yè)出版社，2008