基于PLC的电厂主给水泵控制

张立良

摘要：本文是对某大型核电厂电动主给水泵PLC自动控制系统的详细分析。其理论意义在于通过对该系统的详细分析，会使我们对一个合理、稳定、可靠的PLC控制系统的设计方式有根本的理解，对今后PLC控制系统的设计有很强的参考意义。

关键词：PLC控制  主给水泵控制  稳定运行

1  绪论

1.1本文研究的意义

本文是对某大型核电厂电动主给水泵PLC自动控制系统的详细分析。其理论意义在于通过对该系统的详细分析，会使我们对一个合理、稳定、可靠的PLC控制系统的设计方式有根本的理解，对今后PLC控制系统的设计有很强的参考意义。

1.2国内外研究现状及趋势

目前，随着全球PLC技术的发展，其功能越来越多，集成度越来越高，网络功能越来越强。我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。目前，我国自己已可以生产中小型可编程控制器。

1.3本文研究的内容

国内某核电厂采用两台汽动主给水泵和一台电动主给水泵为蒸汽发生器供水。本文主要对电动主给水泵的PLC控制部分进行详尽的分析，使我们对一个合理、稳定、可靠的PLC控制系统的设计方式有根本的理解，对今后PLC控制系统的设计有很强的参考意义。

2  基于PLC的电厂主给水泵控制系统的总体介绍

2.1系统组成

该电动主给水泵调速系统由2个PLC控制器（PLC1、PLC2）、1个操作面板（Panel View +600）、1个速度探头、1个频率/电流转换器和1个执行机构组成。

2.2控制要求

该电动主给水泵调速系统接收外部速度要求信号（4～20mA），此速度要求信号对应电动主给水泵压力级泵转速为3950～5320rpm。电动主给水泵调速系统根据当前泵转速和外部速度要求调节泵转速，将电动主给水泵转速调节到蒸汽发生器供水系统要求的转速。当自动调速功能失效时，操纵员可通过一个旋转开关手动对电动主给水泵转速进行调节。

2.3控制原理

电动主给水泵的压力级泵的转速取决于勺管在液力偶合器中的位置。所以对压力级泵的转速调节实际上就是对勺管位置的调节。

电动主给水泵调速系统的速度调节方式有三种：1、自动调节;2、手动调节;3、就地调节。

3  基于PLC的电厂主给水泵控制系统的软件介绍及控制流程

3.1软件介绍

SLC500型PLC控制器使用的是RSLogix500软件进行编程。

S7-200型PLC控制器使用的是Step7-MicroWin4.0软件进行编程。

3.2控制流程

主给水泵转速控制功能为，将最终的转速设定值（4-20mA）送往VEHS单元，再通过与勺管实际位置信号（4-20mA）进行比较，来驱动勺管运动，并且将勺管的实际位置信号返回SLC500控制器。

3.2.1自動控制模式

当主控室操纵员将一个006TO按钮（AUTO模式选择按钮）按下时，电动主给水泵将处于自动调速控制模式。此时，SLC500控制器接收来自蒸汽发生器供水需求Speed set value（4-20mA）信号，通过与电动主给水泵的一个转速探头探测到的泵实际转速Actual pump speed（4-20mA）信号进行比较计算，输出Position set value （4-20mA）信号，送往Actuator，再通过与勺管实际位置Actual scoop tube position（4-20mA）信号进行比较，来控制勺管移动距离及移动方向，即控制其插入液力耦合器的深度，从而控制泵的转速与需求转速一致。

自动控制模式的判定条件为在Panel View上未选择Test mode及Manual mode，且无Common fault和反转信号。

3.2.2手动控制模式

当主控室操纵员将一个007TO按钮（Manual模式选择）按下时，006TO自动弹起，电动主给水泵将处于手动调速控制模式。

在未处于测试模式的情况下，主给水泵转速转为手动控制模式的几种实现方式：1、通过PanelView选择;2、通过外部（007TO）选择;3、出现Common fault信号自动转为手动控制模式;4、出现反转信号，自动切换至手动控制模式。

此时，S7-200控制器接收来自主控操纵员手动操纵的速度选择开关003TL的信号（4-20mA），通过与勺管实际位置Actual scoop tube position（4-20mA）信号进行比较，来判断勺管的移动方向及距离。当主控操纵员将003TL转向Raise位置时，勺管位置将持续向上移动，插入液力耦合器的深度将变浅，使液力耦合器内部冲油量增加，电动主给水泵的转速上升;当主控操纵员将003TL转向Lower位置时，勺管位置将持续向下移动，插入液力耦合器的深度将变深，使液力耦合器内部冲油量减少，电动主给水泵的转速降低，从而实现泵转速的手动控制。S7-200控制器程序较简单，这里就不赘述了。

3.2.3就地控制模式

当PLC控制器调速系统因故障意外断电的情况下，可以由现场操纵员通过就地执行机构RH5-30上的手轮来调节勺管拆入液力耦合器的深度，从而实现电动主给水泵的就地手动控制。

4  结论

本论文主要内容是电厂电动主水泵自动控制系统的分析研究。其利用不同厂家、不同型号的PLC控制系统相配合，实现了主给水泵转速的不同控制模式，避免了因单一控制系统故障而导致主给水泵的无法正常工作的问题，保证了泵组的安全、稳定、可靠的运行。

参考文献

[1]西门子公司.SIMATIC S7-200可编程序控制器系统手册[M]，2000

[2]广东核电培训中心编.900MW压水堆核电站系统与设备[M].深圳：原子能出版社

[3]钱晓龙，李晓理.SCL500控制系统与PanelView训练课[M].北京：机械工业出版社，2008