一种水电厂防水淹厂房报警控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种水电厂防水淹厂房报警控制系统，控制系统包括多个组成环网相互通讯的PLC控制柜，PLC控制柜用于监测各测点的水位计信号，通过逻辑判断方法发出测点水位过高停机信号或测点水位偏高报警信号至中控室LCU；PLC控制柜上设置触摸屏，触摸屏通过网络与PLC控制柜进行通讯，用于显示各测点的水位值和报警点信号状态；PLC控制柜通过远程IO箱或光纤转换器与端子箱连接；远程IO控制箱用于将距离较远的较多测点信号集中采集后传输至PLC控制柜内，光纤转换器用于远距离的少量测点信号逐个转换为光纤信号传输到PLC控制柜；端子箱连接水位计组、用于将测点冗余的信号转接至PLC控制柜；水位计组由3种不同原理的水位计组成。

A kind of alarm control system for water-proof and flooded workshop of hydropower plant

【技术实现步骤摘要】
一种水电厂防水淹厂房报警控制系统
本专利技术属于自动化控制报警领域，涉及一种水电厂防水淹厂房报警控制系统。
技术介绍
水电厂无人值班是现代水力发电厂的一种新型运行管理模式，是国际一流水电企业的重要标志之一。水电站一般按“无人值班”管控模式运行，电站的运行管理由集控中心和电站运维部共同承担，集控中心负责远程值守、监控工作，电站负责现场运行及应急值守工作。相对常规电站来说，“无人值班”电站巡视人员少，不能保证第一时间发现事故点和处置。根据国家电力公司2002年发布的《水电厂无人值班的若干规定》要求，水电厂须设置水淹厂房控制系统，发生水淹厂房事故时须有报警和信号动作开出作用于机组紧急停机。一般原有的防水淹厂房系统传感器均为单点检测，直接接入监控系统，无冗余检测手段，信号易误发，可靠性不高。防水淹厂房系统设置的测点太少，很多都是几台机组公用一个测点，没有分别对应每台机组的测点，完全不能满足大型电厂的水淹厂房报警控制需求。防水淹厂房系统测点单一、不能灵活配置组态、无网络化、现场可视化程度低、原有简单的检测不能满足完全实现“无人电厂”的要求。根据水电厂无人值班要求，为了及时、有效、迅速地处理水淹厂房事故，避免或降低因水淹厂房迫使机组停机造成的重大经济损失和政治影响,避免和减轻因水淹厂房事故对水电厂可能造成的重大设备损坏等事故。建立一套有效的防水淹厂房控制系统能够让运行、维护人员第一时间掌握事故信息，及时做出有效的应对措施，防止事故进一步扩大，提高水电厂对水淹厂房事件的应急响应和处理能力。专利技术内容本专利技术的目的在于：提供了一种水电厂防水淹厂房报警控制系统，解决了现有技术中存在误动作、可靠性不高、监测点位不完善的技术问题，应用于大型水电厂防水淹厂房控制。本专利技术采用的技术方案如下：一种水电厂防水淹厂房报警控制系统，控制系统包括多个组成环网相互通讯的PLC控制柜，PLC控制柜用于监测各测点的水位计信号，通过逻辑判断方法发出测点水位过高停机信号或测点水位偏高报警信号至中控室LCU；PLC控制柜上设置触摸屏，触摸屏通过网络与PLC控制柜进行通讯，用于显示各测点的水位值和报警点信号状态；PLC控制柜通过远程IO箱或光纤转换器与端子箱连接；远程IO控制箱用于将距离较远的较多测点信号集中采集后传输至PLC控制柜内，光纤转换器用于远距离的少量测点信号转换为光纤信号传输到PLC控制柜；端子箱连接水位计组、用于将测点冗余的信号转接至PLC控制柜；水位计组由3种不同原理的水位计组成；水位计包括超声波液位计、电极液位计、音叉液位计或浮子液位计。本方案包括PLC控制柜、触摸屏、网络交换机、水位计、上位计算机监控系统LCU。PLC控制柜之间组成环网相互通讯，用于监测各测点的冗余的水位计信号，通过逻辑判断，开出水位过高报警信号和水位超过机组停机信号，并将信号送至电厂中控室LCU；触摸屏显示各测点的水位值和报警点信号状态，可在水电厂内网的任一计算机上查看防水淹厂房控制系统各测点的水位状态及报警。信号转接端子箱，用于将测点冗余的信号通过端子排或光纤转换器转接至PLC控制柜，方便测点水位计的接线和检修，各测点冗余的水位计，同一个测点有3种不同原理的水位计组成，包含有1个超声波传感器、1组电极式水位计、2个音叉式水位计或浮子水位计，用于检测测点处水位并将信号送至PLC控制柜。所述逻辑判断方法包括：S1：每个测点设置3种水位计信号输入PLC控制柜，音叉液位计和浮子液位计输入2个开关量至PLC控制柜，分别对应音叉偏高动作和音叉过高动作；电极液位计输入2个开关量至PLC，分别对应电极偏高动作和电机过高动作；S2：超声波液位计输入4-20mA模拟量信号至PLC控制柜，在PLC控制柜中设置2个模拟量水位偏高值和过高值与超声波液位输入的值进行比较；如果输入的超声波模拟量信号大于设值1则输出超声波水位偏高，如果输入的超声波模拟量信号大于设值2则输出超声波水位过高；S3：每种水位计输入的信号先进行自诊断，如果PLC控制柜输入的音叉或电极开关量信号没有偏高动作而有过高动作，则判断该水位计动作矛盾，超声波液位输入的4-20mA模拟量信号、如果不在4-20mA范围内测判定超声波电流超出范围；S4:如果某处测点具有任意一种音叉动作矛盾、电极动作矛盾或超声波电流超出范围的情况则判定该处测点传感器故障；S5:如果某处测点具有任意两种或三种音叉动作矛盾、电极动作矛盾或超声波电流超出范围的情况则判定该处测点传感器故障则判定该处测点失效，故障状态均在PLC柜上触摸屏上显示和记录；S6：水位偏高报警判定：水位计正常情况下，PLC根据各处测点输入的3种信号音叉水位偏高、电极水位偏高、超声波水位偏高进行3选2逻辑判断，如果输入的3种信号有任2个信号动作则发出测点水位偏高报警，此时不停机，只通知运行维护值班人员进行现场查看处理；S7水位过高停机判定：水位计正常情况下，PLC根据各处测点输入的3种信号音叉水位过高、电极水位过高、超声波水位过高进行3选2逻辑判断，如果输入的3种信号有任2个信号动作则发出测点水位过高报警，在测点无失效、测点动作无禁止、测点水位过高均满足时，开出水位过高停机信号停止相应的机组，同时发出水淹厂房报警和开出启动厂房内排水系统命令。所述触摸屏具有修改各测点报警参数值功能和Web发布功能。触摸屏安装在PLC控制柜上，通过网络与PLC进行通讯，用于显示各测点的水位值和报警点信号状态，并可以修改各测点的报警参数值；触摸屏组态的程序具有Web发布功能，可在水电厂内网的任一计算机上查看防水淹厂房控制系统各测点的水位状态。还包括网络交换机，网络交换机用于将全部PLC控制柜组成一个环网，各PLC控制柜之间可以相互通讯，PLC控制柜通过网络交换机将信号送至中控室LCU及水电厂内网中。网络交换机，用于将大型电厂整个防水淹厂房控制系统组成一个环网，各PLC之间可以相互通讯，PLC通过网络交换机将信号送至中控室LCU及水电厂内网。所述水位计组由一个超声波液位计、一个电极液位计和两个音叉液位计组成，包括公用LCU。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1.水位测点设三种不同原理水位计，三个信号均送到PLC控制柜，在PLC控制柜上进行逻辑判断，任意2个信号通过“与”逻辑，可以得到3个信号，这3个信号通过“或”逻辑出口。经过这样的逻辑判断，可以保证在有2个以上的水淹厂房信号出现时，保护系统才会动作出口。2.防水淹厂房PLC控制柜之间组成环网，可减少网络中断故障造成信号不能上送的机率。3.分层控制：可通过PLC控制柜控制的逻辑判断开出相应的机组停机信号；或根据PLC控制柜上送至中控室LCU的报警及水位值，运行人员在中控室给出机组停机信号。防水淹厂房控制系统可以防止误动作，达到提高可靠性的目的。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水电厂防水淹厂房报警控制系统，其特征在于：控制系统包括多个组成环网相互通讯的PLC控制柜(1)，PLC控制柜(1)用于监测各测点的水位计信号，通过逻辑判断方法发出测点水位过高停机信号或测点水位偏高报警信号至中控室LCU(9)；/nPLC控制柜(1)上设置触摸屏(2)，触摸屏(2)通过网络与PLC控制柜(1)进行通讯，用于显示各测点的水位值和报警点信号状态；/nPLC控制柜(1)通过远程IO箱(4)或光纤转换器(5)与端子箱(6)连接；远程IO控制箱(4)用于将距离较远的较多测点信号集中采集后传输至PLC控制柜(1)内，光纤转换器(5)用于远距离的少量测点信号逐个转换为光纤信号传输到PLC控制柜；端子箱(6)连接水位计组、用于将测点冗余的信号转接至PLC控制柜(1)；/n水位计组由3种不同原理的水位计组成；水位计包括超声波液位计(12)、电极液位计(13)、音叉液位计(14)或浮子液位计。/n

【技术特征摘要】
1.一种水电厂防水淹厂房报警控制系统，其特征在于：控制系统包括多个组成环网相互通讯的PLC控制柜(1)，PLC控制柜(1)用于监测各测点的水位计信号，通过逻辑判断方法发出测点水位过高停机信号或测点水位偏高报警信号至中控室LCU(9)；
PLC控制柜(1)上设置触摸屏(2)，触摸屏(2)通过网络与PLC控制柜(1)进行通讯，用于显示各测点的水位值和报警点信号状态；
PLC控制柜(1)通过远程IO箱(4)或光纤转换器(5)与端子箱(6)连接；远程IO控制箱(4)用于将距离较远的较多测点信号集中采集后传输至PLC控制柜(1)内，光纤转换器(5)用于远距离的少量测点信号逐个转换为光纤信号传输到PLC控制柜；端子箱(6)连接水位计组、用于将测点冗余的信号转接至PLC控制柜(1)；
水位计组由3种不同原理的水位计组成；水位计包括超声波液位计(12)、电极液位计(13)、音叉液位计(14)或浮子液位计。


2.根据权利要求1所述的一种水电厂防水淹厂房报警控制系统，其特征在于：所述逻辑判断方法包括：
S1：每个测点设置3种水位计信号输入PLC控制柜(1)，音叉液位计(14)或浮子液位计输入2个开关量至PLC控制柜(1)，分别对应音叉(或浮子)偏高动作和音叉(或浮子)过高动作；电极液位计(13)输入2个开关量至PLC，分别对应电极偏高动作和电极过高动作；
S2：超声波液位计(12)输入4-20mA模拟量信号至PLC控制柜(1)，在PLC控制柜(1)中设置2个模拟量水位偏高值和过高值与超声波液位输入的值进行比较；如果输入的超声波模拟量信号大于设值1则输出超声波水位偏高，如果输入的超声波模拟量信号大于设值2则输出超声波水位过高；
S3：每种水位计输入的信号先进行自诊断，如果PLC控制柜(1)输入的音叉或电极开关量信号没有偏高动作而有过高动作，则判断该水位计动作矛盾，超声波液位输入的4-20mA模拟量信号、如果不在4-20...

【专利技术属性】
技术研发人员：何文权，黄勇，赵建良，刘忠，
申请(专利权)人：四川海纳恒太科技工程有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51