浅谈PLC控制液压泵站油箱加热装置在船闸工程中的应用

薛爱鑫

摘 要：以通扬线运东船闸扩容工程为例，该地区冬季温度较低，易使液压泵站中油品粘度变大，油泵吸油能力下降，液压系统压力损失增大等；反之，温度过高易使油品粘度变小，液压系统泄漏增大，效率下降等；从而影响液压启闭机工作性能。为避免这种情况发生，在液压泵站油箱上配备加热装置，通过PLC控制，达到油温过低时自动给油箱加热，油温过高时报警提示，从而保证液压启闭机系统能够正常工作。

关键词：船闸；液压启闭机；加热装置；PLC控制

伴随着液压技术的不断创新和自动化水平的不断提高，通过PLC控制液压启闭机已经在许多交通船闸工程及水利船闸工程中得到了广泛的应用。由于在船闸运行过程中，液压启闭机在一次动作到下一次动作有40min时间差（部分水头差较大的船闸液压启闭机动作间隔时间远超过40min），特别是在一些不繁忙的船闸，冬季温度较低，会导致液压泵站油箱中油液温度过低。在一些繁忙船闸，液压启闭机会经历24小时不间断运行，液压元件损耗严重，如若液压元件故障、散热冷却不足等都会导致系统过热，液压泵站油箱中油液温度过高。在运东船闸扩容工程中，通过采用液压泵站油箱配加热装置，利用PLC控制使其低温加热、高温报警停机。

1 基本情况

（1） 工程概况。

通扬线运东船闸地处江苏省高邮市境内，是沟通京杭运河与扬州、泰州、盐城、南通等地区的重要交通纽带，为江苏省干线航道网规划“二纵四横”的“二横”，船闸规划等级为III级，设计最大船舶吨级为1000吨级。运东船闸扩容工程为拆除老船闸、建设新船闸，扩容后船闸尺度23×230×4m（口门宽×闸室长×槛上水深），工程设计主要包括船闸水工建筑、闸阀门制作安装、液压启闭机及电气工程等。通过PLC控制液压启闭机实现闸室充泄水和开关门。

（2） 加热、报警原理。

在泵站油箱上配备加热器，并在系统中设有温度控制传感器，该传感器既有传感器功能又有温度继电器作用。即当系统油温≤15℃时，温度传感器发讯给PLC，PLC启动加热器加热；当温度≥30℃时，温度传感器发讯给PLC，PLC使继电器断开，加热器停止加热。当温度传感器检测到油液温度超过50℃会发讯给PLC产生报警，系统禁止运行，如系统正在运行，则进入停机状态。

（3） PLC系统设计。

2 在船闸工程中的应用

以扩容改造后的高邮运东船闸为例，在船闸四个启闭机油箱外分别安装了两个加热器，PLC采集加热器信号，从而实现对油箱油液低温加热、高温报警的功能。新建运东船闸自2016年1月23日试通航以来，由于高邮地区1月份非常寒冷，长时间等待后油箱中液压油温度较低，这时加热器会将油液加热到推荐范围内，避免油液粘度过大对液压设备造成不利影响；在船闸运行中，油温过会高导致油液粘度下降，泵过热、溢流回路中有压力泄漏损失等现象产生都会影响到船闸的正常运行。当油液温度达到50℃时，温度传感器会发讯给PLC报警，目前虽还未遇到过达到温度上限的情况，但根据原理及梯形图设计是肯定可以实现温度上限报警停机。扬州航道管理处下属某船闸也使用了该技术，因在运行中故障导致油液温度超过设定上限温度，这时传感器迅速发讯给PLC报警，船闸养护人员及时处理故障，避免了故障的进一步恶化导致的安全事故，有效保障了船闸的正常运行。

3 结语

目前江苏省内绝大部分船闸都实现了自动化控制，但许多船闸液压启闭机尚未安装加热装置，船闸启闭机保养过程中會根据季节变化更换不同牌号的液压油， 工作繁琐、增加浪费的同时也不能完全避免因温度变化造成对启闭机装置的伤害，通过PLC控制液压泵站油箱加热装置可以解决该问题。对许多没有安装加热装置却通过自动化控制的船闸，我们可以通过添加PLC控制程序设计对启闭机装置进行改造。我相信，该项设计一定会在今后的船闸启闭机建造或改造工程中得到广泛应用。

参考文献：

[1]通扬线运东船闸扩容工程启闭机施工图设，江苏省交通规划设计院，2014.4.

[2]施耐德电气Unity Pro 3.0编程手册.

[3]高佑芳.高低温环境对液压油的影响（株洲工学院 株洲 412000）.