PLC現場控制單元技術于水利樞紐系統應用初探

朱峰巖杭嘉湖南排工程鹽官樞紐管理所

PLC現場控制單元技術于水利樞紐系統應用初探

朱峰巖
杭嘉湖南排工程鹽官樞紐管理所

PLC控制系統是在計算機互聯網技術的應用范圍不斷擴大的帶動下，產生和發展的一種新型的運程監控管理手段。將PLC技術結合應用在國家大型水利樞紐的系統控制過程之中，對于提升系統控制的精確度和安全度有著極其重要的推助作用。本文在簡單介紹PLC控制系統基本框架的基礎之上，圍繞PLC現場控制單元技術在水利樞紐系統中的應用途徑，展開了詳細的分析和論述。

PLC控制系統；水利樞紐；應用途徑

前言

在大型水力樞紐系統的運行過程之中，實現和提升樞紐系統的高自動化，高可靠性，一直是相關技術研發人員較為主要的研究課題。一個國家和地區之中水利樞紐控制系統的智能化應用水平，能夠直接體現相應國家和地區實際的水利施工水準。實現水利樞紐控制系統的自動化管理，就成為了至關重要的工作環節。有關PLC技術在水利樞紐系統中高效應用的研究，就成為了相關技術研發人員的重點研討課題。

一、PLC控制系統的基本框架

在我國目前水利工程智能化的發展階段之內，其應用的PLC控制系統主要可以根據具體控制對象的不同，而進一步劃分為上下兩個不同級別的控制層次。PLC控制系統之中的上級控制層次，主要控制的是水利工程樞紐系統之中的中央集控管理系統。而與上級控制層次相對應的下級控制層次，則主要指的是對現場控制單元技術的應用。在上級高層控制層次之中，PLC控制系統設有核心集中的控制管理平臺[1]。在集中控制管理平臺內部設定兩個或者兩個以上的在線實時監控裝置。在現場單元監控的下級管理層次之中，同樣由兩臺或者兩臺以上的PLC裝置。通過光纖通訊的信息傳播方式，將水利系統項目現場的實際運行情況，在第一時間傳送到主控制管理中心的工作人員手中，最終實現水利樞紐系統的智能化監控。

二、PLC現場控制單元技術在水利樞紐系統中的應用初探

（一）PLC控制器設備在系統應用中的選用

隨著社會水利工程建設事業的不斷向前發展，基于PLC技術的控制器設備，在技術人員實踐作業過程之中的應用，逐漸呈現出普及化的發展趨勢。無論是PLC技術設備的應用種類，還是其在工程系統流程之中的實際應用范圍，都達到了更高水平的發展層次。歐姆龍系列控制設備、松下FX2的PLC控制器，以及西門子S7-300的PLC硬件控制設備等等，都是能夠被技術人員選取應用于水利樞紐系統之中的設備類型之一。

需要相關技術人員尤為注意的是，不同的硬件設備對應不同的應用特點。以西門子系列PLC控制設備的主要應用特點為例，相比其他品牌的控制設備，西門子在運行過程之中的速度較高[2]。在運行監控的同時，對相應的數據監控信息進行實時的監控核算處理。只有技術研發人員能夠根據不同控制設備的實際應用特點，設計不同的設計方案，才能將PLC控制設備的應用優勢更加極致彰顯出來。

（二）PLC控制器現場控制單元網絡的創建

將互聯網絡的現代化信息處理技術更好的結合應用到水利樞紐PLC現場單元的控制過程之中，可以幫助工作人員建立系統的集散分布控制管控系統。現今階段PLC控制器設備現場控制單元網絡的創建具有實時監控性、信息可靠性以及簡單易檢修的顯著應用特征，是對傳統控制網絡建設的優化和完善。技術工作人員在創建控制單元的網絡控制系統時，可以將創建工作依據其實際進展狀況的不同，劃分為三步不同的工作步驟。其一是計算機網絡控制系統邏輯結構的創建，在此基礎之上創建組織化的水利樞紐計算機網絡控制體系。最后由技術研發人員根據計算機網絡體系構建的實際配置，為PLC控制器控制單元網絡的構建設定詳細的運行目標。水利系統運作的監控和調節，及時PLC控制器現場控制單元在水利樞紐工程項目中應用的終極運行目標。

（三）PLC現場控制單元技術的抗干擾應用

基于水利樞紐系統的構建大部分位于露天的自然環境之中，PLC現場控制單元技術在實際應用的過程之中，經常會受到外界各種能源信號的干擾。這一特定的技術應用背景，就決定了提升PLC技術抗干擾能力的重要性。一般情況下，由電磁感應而產生的信息干擾，是PLC現場控制單元技術應用過程之中，最為常見的信息干擾類型。技術人員在選取PLC控制器電力能源的接線開關時，應當盡可能應用隔絕性能較好的電源開關設備。在提升對直接電氣儀表電源設備應用的重視程度的同時，通過加大變壓器隔絕系數的方式，更好的提升PLC控制器的抗信號干擾能力[3]。

結論

綜上所述，PLC控制系統是建立在現代化計算機應用手段基礎之上的一種，新型的遠程監控管理運行技術。將PLC現場控制單元的技術，結合應用到大型水利樞紐的系統控制之中，有其顯著的應用優勢。技術工作人員應當全面掌握水利樞紐系統的運作實況，在能夠靈活應用PLC控制單元技術的前提下，將新型控制技術更好的結合應用在水利樞紐系統之中，目前我們鹽官樞紐管理所已經完成閘門的PLC改造，并切實做到運行可靠，監控靈敏以及控制功能實現的靈活性，為接下來整個樞紐泵站的自動化改造提供了很好的借鑒作用，從而最終實現水利工程自動化控制的高速優化。

[1]楊宇.基于PLC技術的水利自動化監控系統的設計與應用[J].城市建設理論研究（電子版）,2016,26∶102-103.

[2]龍欣,程琦,秦建敏.黃河萬家寨水利樞紐水庫冰情定點連續自動監測系統的設計與應用[J].數學的實踐與認識,2014,02∶71-79.

[3]王育杰,張冠軍,劉合永,等.三門峽水利樞紐防汛抗旱綜合信息服務系統應用研究[J].中國防汛抗旱,2013,02∶45-48.