论文_电厂循环水控制系统(液控蝶阀).doc

摘要本文所阐述的电厂循环冷却水系统。这是一个十分简单的系统，由冷却塔、循环水泵、管道和阀门组成，主要用来维持凝汽器的真空，提高发电机组发电效率。PLC通过多年的发展，实现了由接线逻辑到存储逻辑、由逻辑控制到数字控制由单体设备简单控制到运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。而且随着计算机和网络通讯技术的发展，PLC以其强大的功能和高度的可靠性在火电厂冷却水供水、输煤、工业废水处理、化学制水、凝结水精处理等辅助系统控制中大放异彩。循环水系统的控制主要是循环水泵和各种阀门之间的动作关系的配置。液控蝶阀用于循环水泵出口管路上，作为闭路阀和止回阀，可避免和减少管路系统中介质的倒流和产生过大的水击，以保护管路系统，在循环冷却水系统的控制中占有很重要的位置。关键词: 循环冷却水系统 PLC控制 液控蝶阀 AbstractThis article elaborated the circulating cooling water system of power plant. This is a very simple system, a cooling tower, circulating water pump, pipeline and valve components, mainly used to maintain the vacuum of condenser, improve generator efficiency. PLC through years of development, has realized by the logical connection to the storage logic, a logic control to digital control by a single simple equipment to control motion control, process control and distributed control and other tasks across. But with the development of computer and network communication technology, PLC with its powerful function and high reliability in thermal power plant cooling water supply, coal, industrial wastewater treatment, chemical process water, condensed water fine treatment auxiliary control system in china. Circulating water system control is the main circulating pump and a valve between the action between the configuration of. Hydraulic control Butterfly valve for circulating water pump on the outlet pipeline, as a closed valve and check valve, which can avoid and reduce the pipeline system of the medium flow and produce greater water hammer, to protect the pipe system, in circulating cooling water system control occupies a very important position.Key words: Circulating cooling water system PLC control Hydraulic control Butterfly valve目录第一章 前言4第二章 电厂循环水系统简介5第三章 液控蝶阀概述及控制使用说明一、液控蝶阀概述6二、液控蝶阀部件介绍7三、常规工作8四、蝶阀参数10五、工作原理11六、阀门操作控制要求13七、液压系统原理14八、电气原理控制17第四章 PLC在火电厂的应用和设计一、 PLC的应用领域19二、 PLC的应用特点20三、 PLC应用中需要注意的问题23四、小结28第五章 液控蝶阀的PLC控制设计一、指令表29二、程序设计29第六章 结束语31附录一32附录二37参考文献39第一章 前言液控蝶阀是循泵出口常用的一种蝶阀，该阀安装后，可替代闸阀(蝶阀)和止回阀，且流阻系数小。关阀时分快慢两个阶段，前端为快关，后段为慢关，并可根据用户需要调节快、慢关闭时间及角度。蓄能器液控蝶阀开启靠水泵，而关闭时靠蓄能器。由于采用了蓄能器关阀，从而省掉了重锤，因此占用空间小，安装方便、结构紧凑。电气控制也可根据用户需要采用普通型控制或PLC控制，实现了泵阀联动，并可实现就地、远控及计算机联控。PLC从其产生到现在在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。在电厂中也已广泛的应用到冷却水供水、生活污水处理、工业废水处理、化学制水、凝结水精处理等辅助系统中。它的可靠性关系到火电厂各大系统的安全运行，甚至影响到机组和电网运行的安全性和经济性。因此PLC控制系统故障及其防范便成为必须思考和解决的问题。本文基于以上问题进行了阐述和分析，但由于水平和时间的限制，本文中难免有错和不足，敬请各位老师批评。第二章 循环水系统简介两台135MW机组共安装四台循环水泵，其中A、B循环水泵可与#1机组，C、D循环水泵可与#2机组分别形成单元机组运行方式，两组循泵之间可互不联系。对于单台机组的两台循泵，泵出口设置有母管，冷却水经两台循泵打压后汇集到母管，再由母管均匀分配至凝汽器两侧入口，经凝汽器铜管与低压缸排汽进行换热，携带热量后从凝汽器两侧出口排出汇流到一起，至冷却塔冷却。每个循环水泵出口都有一个液控蝶阀作为闭路阀和止回阀，用来避免和减少管路系统中介质的倒流和产生过大的水击，以保护管路系统。 图1 循环冷却水系统简图【图中的文字看不清】第三章 液控蝶阀概述及控制使用说明一、液控蝶阀概述液控蝶阀是蝶阀的一种，液控蝶阀分保压型、锁定型和蓄能型三种。 它适用于水泵出口和水轮机的入口管路上，作为闭路阀和止回阀，用来避免和减少管路系统中介质的倒流和产生过大的水击，以保护管路系统。其保压型、锁定型液控蝶阀，靠液压驱动开启，靠重锤势能关闭。该阀安装后，可替代闸阀(蝶阀)和止回阀，且流阻系数小。关阀时分快慢两个阶段，前端为快关，后段为慢关，并可根据用户需要调节快、慢关闭时间及角度，保压型液压系统设有开阀自动保压和自动复位功能。锁定型具有自动保压和锁定销锁定双重保护。蓄能器液控蝶阀开启靠水泵，而关闭时靠蓄能器。由于采用了蓄能器关阀，从而省掉了重锤，因此占用空间小，安装方便、结构紧凑。电气控制可根据用户需要采用普通型控制和PLC控制，实现了泵阀联动，并可实现就地远控及计算机联控。蓄能罐式液控缓闭止回蝶阀是新一代液控蝶阀,它兼有闸阀和止回阀的功能，是一种能按预先调定好的程序，分两阶段快关和缓闭的动作来消除水锤对管网破坏的控制设备。二、液控蝶阀部件介绍序号名称备注1电机油泵电机组负责向蓄能器充液，需要时也可直接驱动阀门开、关2轴向柱塞泵3手动泵手动油泵用于蓄能器无存贮能量且无电情况下，手动开、关阀门。4溢流阀设定值为18MPa，当系统油压超限时溢流5截止阀6.2/6.2为蓄能器截止门，当蓄能器投入时开，蓄能器隔离时关；6.1油站手动泄压阀，当油站检修时，打开6.1对油站泄压（在油箱顶部，控制块南侧）6蓄能器蓄能器存贮的液压能是主动力源，两蓄能器互为备用，每只蓄能器存贮的能量足够阀门开启或关闭一个工作行程； 7压力开关用于控制电机启停，油压上升至17MPa，联停油泵，油压下降至14.5MPa时联启油泵8网式滤油器在油箱内部，对系统回油滤油9二通插装阀当插装阀上部控制油压建立时通路关闭，当插装阀上部控制油压消失时通路打开10电磁换向阀13.1 YV1为开阀电磁阀，13.2 YV2为关阀电磁阀，动作情况见动作循环表11液控逆止阀当逆止门控制油压建立时，无逆止作用，控制油压消失时有逆止作用12二通插装阀当插装阀上部控制油压建立时通路关闭，当插装阀上部控制油压消失时通路打开13可调节流阀控制开阀速度14可调节流阀20.1控制关阀时的快关速度，20.2控制关阀时的慢关速度15滑阀当达到慢关阀位时，门杆臂将滑阀压下，切断20.1回油通路，回油只剩20.2通路，从而实现快关、慢关切换（纯机械作用）三、常规工作 3.1 阀门开启:启动电机带动油泵运转,液压油经滤网、油泵、单向阀、手动截止阀进入蓄能罐至额定压力后停止.电磁阀通电,蓄能罐内的压力油经高压胶管进入摆动油缸的无杆腔以使蝶板旋转,回油从油缸的有杆腔排出,经调速阀,电磁换向阀流回油箱, 按预先调定的2个控制程序实现快慢开阀（也可实现无级可调匀速开阀）.随之,蓄能罐充压力油至额定压力后油泵停止。 3.2 阀门关闭:切断电磁阀电源(或反作用型即电磁阀通电),蓄能罐内的压力油进入油缸的有杆腔,推动活塞杆退回,液压油从油缸尾端的快、慢关角度调节杆,快关调速阀,慢关调速阀流回油箱,按预先调定的2个控制程序实现关阀。 3.3 任意位置停止:蝶阀在开启或关闭过程中,切断油缸的回路,蝶板即可停止在任意位置(不能作流量调节阀用)。 3.4 电动油泵直接供压力油开、关蝶阀:切断蓄能罐内的压力油,关闭手动截止阀,启动电机,油泵的压力油分别进入油缸的无杆腔或有杆腔即可实现匀速开、关蝶阀。 3.5 摇动手动油泵开、关蝶阀:在系统所有动力源处于工作停止的状态下,先切断蓄能罐内的压力油、关掉电动油泵、接通阀门的开、关阀油路，然后摇动手动油泵，也可实现开启或关闭阀门。 3.6 蓄能罐的压力油补充:一般情况下,蓄能罐内的油压为额定值(上限值),当液压系统在长时间的工作状态下,由于有极微量泄漏使油压降至额定值(下限值，但仍高于工作压力值)时,控制系统可自动启动油泵电机工作，进行补压力油。3.7 蝶阀、水泵联锁保护:当阀门误动作关闭或接收到开阀信号数十秒(时间可调)后,阀门仍未开启时,联锁装置即发出跳闸信号,使水泵停止运转。四、蝶阀参数4.1 基本参数公 称 压 力0.6 MPa壳体试验压力1.2MPa密封试验压力0.9MPa(双向)工 作 温 度65C适 用 介 质水4.2 特殊参数匀速开阀时间（s）3045现场可调开 阀 时 间(s)快 开520慢 开2040开 阀 角 度()快 开前15慢 开后75关 阀 时 间(s)快 关2.515慢 关1060关 阀 角 度()快 关前75慢 关后15 注：液压原理图（图中电磁阀均处于失电状态）五、工作原理5.1 阀门开启阀门开启时YV1失电YV2得电。YV1失电状态下，16.11516.2三部件的控制油压建立，二通插装阀16.1、16.2在控制油压的作用下处于关闭状态；液控逆止阀15在控制油压的作用下处于通路状态，因此19.2软管便直接与系统油母管相通，再通过逆止门3.4直接作用在油缸下部。YV2得电状态下，二通插装阀12顶部的控制油与YV2电磁阀的回油口相通，泄去二通插装阀12顶部的控制油，二通插装阀12通路打开，油缸上部油便通过19.1软管通过二通插装阀12回至油箱。液控蝶阀在油缸活塞的作用下均速开启。5.2 阀门关闭阀门关闭时YV1得电YV2失电。YV1得电状态下，16.11516.2三部件的控制油压与YV1的回油口相通，泄去控制油，二通插装阀16.1、16.2处于打开状态；液控逆止阀15处于逆止状态。YV2在失电状态下，回油口关闭，油缸上部油通过YV2作用在二通插装阀12顶部，建立二通插装阀12控制油压，二通插装阀12关闭。因此系统压力油通过二通插装阀16.1、逆止阀14及19.2软管作用在油缸上部。油缸下部油通过可调节流阀20.120.2及19.1软管、二通插装阀16.2返回油箱，此时回油可调节流阀20.120.2均处于工作状态，阀门快关。当门杆臂将滑阀20压下时，切断可调节流阀20.1回路，回油只能通过可调节流阀20.2回至油箱，回油速度变缓，阀门慢关。5.3 阀门任一位置停（不能作为调节流量使用）阀门停止时YV1、YV2均失电（液控蝶阀在控制电源消失时保位）。以下情况均能产生YV1、YV2失电状态：在就地或遥控方式下，操作“停”按钮；将就地方式切换至遥控方式下或将遥控方式切换至就地方式下。YV1失电状态下，16.11516.2三部件的控制油压建立，二通插装阀16.1、16.2在控制油压的作用下处于关闭状态；液控逆止阀15在控制油压的作用下处于通路状态，因此19.2软管便直接与系统油母管相通，再通过逆止门3.4直接作用在油缸下部。YV2在失电状态下，回油口关闭，油缸上部油通过YV2作用在二通插装阀12顶部，建立二通插装阀12控制油压，二通插装阀12关闭，油缸上部油路处于断开状态，因而液控蝶阀不动。在这种状态下，当YV2或二通插装阀12存在着微量泄漏时（不影响阀门开关），油缸上部存油会慢慢减少，油缸活塞会在油缸下部油压的作用下，缓慢上移，造成液控蝶阀缓慢打开。六、阀门操作控制要求6.1 该阀必须与泵实现联动控制,虽然该阀有就地操作的功能,但该功能仅在阀门调试过程中或管道需同一泵注水时采用,事后整个启泵、停泵操作均与阀门联动控制.6.2 必须保证阀门控制电源与水泵的电源具有同等的可靠性.6.3启闭要求3.1 启闭参数见性能参数中的特殊参数,也可根据用户提供的参数调定出厂.3.2 开启(1).在离心泵出口,泵先启动,达到额定转速后,阀门匀速开启,泵阀联控.(2).在轴流泵出口,阀门匀速开启,当开启角达到15左右时,泵启动,泵阀联控.(3).在混流泵出口,视具体情况定,若混流泵(或斜流泵)工况接近离心泵工况,则按(1)方案执行;若混流泵(或斜流泵)工况接近轴流泵工况,则按(2)方案执行.(4).也可按用户提出的方案开启.3.3 关闭无论何种类型的泵,均需停泵同时阀门关闭,泵阀联控.特别提示:本阀不可作调节流量用.七、液压系统原理本液压系统动力源有三种：即油泵电机组、蓄能器存储的液压能、手动油泵，其中蓄能器存贮的液压能是动力源，蓄能器存贮的能量足够阀门开启或关闭一个工作行程；油泵电机组负责向蓄能器充液，需要时也可直接驱动阀门开或关；手动油泵用于蓄能器无存储能量且无电情况下，手动开、关阀门。对该液压系统，一个电磁阀电磁铁得电时阀门开启，另一个得电时阀门关闭。阀门开启速度由集成块上节流阀调节；阀门开启可分两阶段进行，先快开约75，在慢开剩下约15，也可匀速开启；阀门关闭分两阶段自动进行，先快关约75，在慢关剩下约15，快慢关速度的角度均在油缸后端装置上调节。在无电或需要手动的情况下，用人工推动电磁阀阀芯，使油路处于相应状态，摇动手动油泵，即可以实现阀门的开启或关闭。1.操作调试1.1加入工作介质：应使用系统规定的工作介质YB-N32或YN-N46抗磨液压油工作介质加入油箱时应经过过滤，过滤精度不低于18/15（ISO4406标准），加油高度为油标的可见高度。1.2核对油泵的转动方向是否正确（点动电机检查）。1.3 拧松溢流阀5的调节螺杆，节流阀调至最大开度，蓄能器下面的两截止阀关闭，打开截止阀6.1，压力控制器控制线拆下。1.4启动油泵，运行正常后，空运转5分钟，关闭截止阀6.1，在低压（1.5MPa）运行5分钟，待电机油泵运转正常后，逐步调节溢流阀手柄使压力逐级升高，每长高一级稳压2至3分钟，要求无异常声音，压力升至18MPa然后将调节杆锁死（调节压力时，必须防止压力超过20MPa，以免电机过载）。1.5接上压力控制器接线座，打开蓄能器下的截止阀，检查压力控制器上限值17MPa，下限值14.5MPa调定值是否正确，调节节流阀，阀门开启速度达到预定要求1.6关阀时间及快慢关角度要求的调整：调整关阀时间及快慢关角度可通过调节油缸尾部的快、慢关调速阀和慢关角度调节杆获得，顺时针调节快、慢关调速阀，关阀时间变短，反之变长，顺时针调节慢关角度调节杆，则快关角度变小，慢关角度变大；反之快关角度变大，慢关角度变小。 注：（1）压力控制器用于控制电机启停，上限值17MPa，下限值14.5MPa出厂时已调好，可重调。 （2）截止阀用于检修时系统卸荷，正常时应关闭2液控蝶阀检修隔离泄压操作（包括循泵检修隔离循泵）2.1确认液控蝶阀关闭，关闭信号灯亮，液控蝶阀无异常振动及水流声，如有异常振动及水流声则说明液控蝶阀未关到位。2.2将液控蝶阀切至就地位，操作“关”按钮。2.3将液控蝶阀油泵联锁开关置“停”位2.4打开6.1阀门，对液控蝶阀泄压至02.5拉开液控蝶阀油站电源。2.6如只是液控蝶阀油站短时检修，在打开6.1阀门对液控蝶阀泄压前可先关6.1、6.2隔离蓄能器，以减少恢复油站时油泵建立至工作油压时间。如循泵检修时则连同蓄能器一起泄压，防止循泵检修时蝶阀开出。3液控蝶阀恢复操作3.1将液控蝶阀切至就地位，液控蝶阀油泵联锁开关置“停”位。3.2拉开液控蝶阀油站电源，检查信号灯指示正常。3.3操作“关”按钮。3.4关闭6.1阀门。3.5如蓄能器未泄压则投入蓄能器。3.6将液控蝶阀油泵联锁开关置“启”位，检查油泵联启正常。当油压达17MPa时，油泵自停。3.7根据需要将液控蝶阀切至遥控位。八、电气原理控制电气控制系统为PLC（可编程控制器）控制。根据液压系统中电磁阀的工作状态，分为“通电开阀，断电关阀”型和“通电开阀，通电关阀”型。PLC控制只需更改程序，即可实现以上两种型式。控制说明：1就地（该功能在就地操作和调试时使用）将控制柜操作面板上的“操作方式”转换开关，置“就地”模式，即可操作控制柜上的开、关、停按钮，控制阀门的动作。在该方式下，根据工况要求调整好相应位置行程开关，以及开、关阀的速度，快、慢关的角度等。2远方（该功能在用户控制系统室操作阀门的开启与关闭）所谓“远方”水泵与阀门联锁动作。将控制柜操作面板上的“操作方式”转换开关，置“远方”模式，接受用户DCS系统发出的“开关”指令，实现水泵与阀门联锁。泵阀联锁动作顺序，因水泵的特性不同而有区别。大致分为“离心泵工况或与之相似的工况及轴流泵工况或与之相似的工况”两种。如有其它特殊要求，订货时请注明。 2.1离心泵工况或与之相似的工况：联锁要求为：水泵先启动，再开阀；停泵同时关阀。2.1.1开阀：水泵启动若干秒后，由用户DCS系统发出开阀信号，阀门开启，至全开位后，指示灯HL3亮。2.1.2关阀：水泵停止同时，由用户DCS系统发出关阀信号，阀门关闭至全关位后，指示灯HL4亮。2.2轴流泵工况或与之相似的工况：泵阀联锁要求，先开阀，再启泵，停泵同时关阀。2.2.1开阀：阀门先开启一定角度（整定为15，由行程开关SQ3设定，也可由PLC内置定时器设定），阀门电气控制系统发出启动水泵信号，水泵启动。2.2.2关阀：水泵停止时，阀门同时关闭。3.自动补油回路：3.1自动补油：油泵电机的启停由压力控制器控制，当系统压力低于设定下限时，压力控制器发讯，油泵电机启动，当系统压力达到设定上限时，压力控制器发讯，油泵电机停止，自动补油保证液压系统的压力始终在一定范围内，为开关阀提供能量保证。3.2自动补油回路中压力控制器的工作原理液压系统的压力低于设定下限时，压力控制器的下限点接通，当系统压力达到设定的上限时，其上限点接通。4. 为用户留有备用DC24V电源接口,当控制系统电源消失时，由备用DC24V的电源自动投入,在此区间能保证阀门电器控制的供电和阀门状态的正常显示与输出，,备用电源切换见电气原理图(一)。5.阀门的状态等信号均以无源接点形式引至中控室，见电气原理图(四).6.保护：6.1电气控制系统设有短路等保护。6.2自动补油控制回路设有补油超时报警，即：补油时油泵电机的连续运行时间超过20分钟，油泵电机停止运行，同时，控制系统发出报警信号。注意事项：a).在远方控制的状态下，油泵控制开关必须置于运行位置；b).压力控制器调整好后，不允许随意操作；c).阀门投入运行后,行程开关已调整好，不允许随意操作；d.PLC用户程序不允许随便改动。第四章 PLC在火电厂的应用和设计多年来可编程控制器(以下简称PLC)从其产生到现在，实现了接线逻辑到存储逻辑的飞跃；其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。而且随着计算机和网络通讯技术的发展，PLC（Programmable Logic Contmller）以其强大的功能和高度的可靠性在火电厂控制系统中获得了广泛的应用，它的可靠性关系到火电厂各大系统的安全运行，甚至影响到机组和电网运行的安全性和经济性。一、 PLC的应用领域 目前PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。在运城电厂主要有冷却水供水、生活污水处理、工业废水处理、化学制水、凝结水精处理等。有关PLC的使用情况主要分为如下几类。11 开关量逻辑控制 取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控。如水泵的启停、阀门的开关、制水系统顺控、干除灰系统等。12 工业过程（模拟量）控制 在工业生产过程当中，存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量(即模拟量)，PLC采用相应的AD和DA转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。过程控制在冶金、化工等场合有非常广泛的应用，运城电厂主要应用在中央空调、采暖加热系统。13 运动控制 PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。一般使用专用的运动控制模块，如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。14 数据处理 PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表等功能，可以完成数据的采集,分析及处理。15 通信及联网 PLC通信含PLC间的通信及PLC与其他智能设备间的通信。随着工厂自动化网络的发展，现在的PLC都具有通信接口，通信非常方便。二、 PLC的应用特点21 可靠性高，抗干扰能力强 高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统的可靠性极高。22 配套齐全，功能完善，适用性强 PLC发展到今天，已经形成了各种规模的系列化产品，可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。多种多样的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。23 易学易用，深受工程技术人员欢迎 PLC是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人从事工业控制打开了方便之门。24 系统设计的工作量小，维护方便，容易改造 (1) 设计与维护 PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时日常维护也变得容易起来，更重要的是使同一设备经过改变程序而改变生产过程成为可能。特别适合多品种、小批量的生产场合。 (2) 安装与布线 动力线、控制线以及PLC的电源线和IO线应分别配线，隔离变压器与PLC和IO之间应采用双绞线连接。将PLC的IO线和大功率线分开走线，如必须在同一线槽内，分开捆扎交流线、直流线，若条件允许，分槽走线最好，这不仅能使其有尽可能大的空间距离，并能将干扰降到最低限度。 PLC应远离强干扰源如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备，不能与高压电器安装在同一个开关柜内。在柜内PLC应远离动力线(二者之间距离应大于200 mm)。与PLC装在同一个柜子内的电感性负载，如功率较大的继电器、接触器的线圈，应并联RC消弧电路。 PLC的输入与输出最好采用分开走线，开关量与模拟量也要分开敷设。模拟量信号的传送应采用屏蔽线，屏蔽层应一端或两端接地，接地电阻应小于屏蔽层电阻的110。 交流输出线和直流输出线不要用同一根电缆，输出线应尽量远离高压线和动力线，避免并行。 (3)IO端的接线 输入接线：输入接线一般不要太长。但如果环境干扰较小，电压降不大时，输入接线可适当长些；输入输出线不能用同一根电缆，输入输出线要分开；尽可能采用常开触点形式连接到输入端，使编制的梯形图与继电器原理图一致，便于阅读。 输出连接：输出端接线分为独立输出和公共输出。在不同组中，可采用不同类型和电压等级的输出电压，但在同一组中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。由于PLC的输出元件被封装在印制电路板上，并且连接至端子板，若将连接输出元件的负载短路，将烧毁印制电路板。采用继电器输出时，所承受的电感性负载的大小，会影响到继电器的使用寿命，因此，使用电感性负载时应合理选择，或加隔离继电器。PLC的输出负载可能产生干扰，因此要采取措施加以控制，如直流输出的续流管保护，交流输出的阻容吸收电路，晶体管及双向晶闸管输出的旁路电阻保护。 三、 PLC应用中需要注意的问题 PLC是一种用于工业生产自动化控制的设备，一般不需要采取什么措施，就可以直接在工业环境中使用。然而，尽管有如上所述的可靠性较高，抗干扰能力较强，但当生产环境过于恶劣，电磁干扰特别强烈，或安装使用不当，就可能造成程序错误或运算错误，从而产生误输入并引起误输出，这将会造成设备的失控和误动作，从而不能保证PLC的正常运行。要提高PLC控制系统可靠性，一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力；另一方面，要求设计、安装和使用维护中引起高度重视，多方配合才能完善解决问题，有效地增强系统的抗干扰性能。因此在使用中应注意以下问题。31 工作环境 (1)温度：PLC要求环境温度在055，安装时不能放在发热量大的元件下面，四周通风散热的空间应足够大。 (2)湿度：为了保证PLC的绝缘性能，空气的相对湿度应小于85(无凝露)。 (3)震动：应使PLC远离强烈的震动源，防止振动频率为1055 Hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时，必须采取减震措施，如采用减震胶。 (4)空气：避免有腐蚀和易燃的气体，例如化学的酸碱等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境，可将PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中。例如电厂的干排渣、干除灰等，在基建后期增加了封闭小屋。 (5)电源：PLC对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或电源干扰特别严重的环境中，可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。一般PLC都由直流24 V输出提供给输入端，当输入端使用外接直流电源时，应选用直流稳压电源。因为普通的整流滤波电源，由于纹波的影响，容易使PLC接收到错误信息。32 控制系统中干扰及其来源 现场电磁干扰是PLC控制系统中最常见也是最易影响系统可靠性的因素之一。 (1)干扰源及一般分类 影响PLC控制系统的干扰源，大都产生在电流或电压剧烈变化的部位，其原因是电流改变产生磁场，对设备产生电磁辐射；磁场改变产生电流，电磁高速产生电磁波。通常电磁干扰按干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰。共模干扰是信号对地的电位差，主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态(同方向)电压叠加所形成。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压，直接影响测控信号，造成元器件损坏(这就是一些系统IO模件损坏率较高的主要原因)，这种共模干扰可为直流，亦可为交流。差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压，主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，这种干扰叠加在信号上，直接影响测量与控制精度。 (2)PLC系统中干扰的主要来源及途径 强电干扰：PLC系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广，它将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压。尤其是电网内部的变化，刀开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路传到电源原边。 柜内干扰：控制柜内的高压电器，大的电感性负载，混乱的布线都容易对PLC造成一定程度的干扰。来自信号线引入的干扰：与PLC控制系统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类信息之外，总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径：一是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰,这往往被忽视；二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰，即信号线上的外部感应干扰，这是很严重的。由信号引入干扰会引起IO信号工作异常和测量精度大大降低，严重时将引起元器件损伤。 来自接地系统混乱时的干扰：接地是提高电子设备电磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正确的接地，既能抑制电磁干扰的影响，又能抑制设备向外发出干扰；而错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，使PLC系统将无法正常工作。 来自PLC系统内部的干扰：主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生，如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响，模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。 变频器干扰：一是变频器启动及运行过程中产生谐波对电网产生传导干扰，引起电网电压畸变，影响电网的供电质量；二是变频器的输出会产生较强的电磁辐射干扰，影响周边设备的正常工作。33 主要抗干扰措施 (1)电源的合理处理，抑制电网引入的干扰对于电源引入的电网干扰可以安装一台带屏蔽层的变比为1：1的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰，还可以在电源输入端串接LC滤波电路。 (2)正确选择接地点，完善接地系统良好的接地是保证PLC可靠工作的重要条件，可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地的目的通常有两个，其一为了安全，其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。 PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对PLC系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均，不同接地点间存在地电位差，引起地环路电流，影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层必须一点接地，如果电缆屏蔽层两端A，B都接地，就存在地电位差，有电流流过屏蔽层，当发生异常状态如雷击时，地线电流将更大。 此外，屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路，在变化磁场的作用下，屏蔽层内又会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，干扰信号回路。若系统地与其他接地处理混乱，所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布，影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。PLC工作的逻辑电压干扰容限较低，逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC的逻辑运算和数据存储，造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降，引起对信号测控的严重失真和误动作。 安全地或电源接地：将电源线接地端和柜体连线接地为安全接地。如电源漏电或柜体带电，可从安全接地导入地下，不会对人造成伤害。 系统接地：PLC控制器为了与所控的各个设备同电位而接地，叫系统接地。接地电阻值不得大于4 ，一般需将PLC设备系统地和控制柜内开关电源负端接在一起，作为控制系统地。 信号与屏蔽接地：一般要求信号线必须要有惟一的参考地即“单点接地”，屏蔽电缆遇到有可能产生传导干扰的场合，也要在就地或者控制室唯一接地，防止形成“地环路”。信号源接地时，屏蔽层应在信号侧接地；不接地时，应在PLC侧接地；信号线中间有接头时，屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理，一定要避免多点接地；多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏蔽电缆连接时，各屏蔽层应相互连接好，并经绝缘处理，选择适当的接地处单点接点。 (3)对变频器干扰的抑制 变频器的干扰处理一般有下面几种方式：加隔离变压器，主要是针对来自电源的传导干扰，可以将绝大部分的传导干扰阻隔在隔离变压器之前；使用滤波器，滤波器具有较强的抗于扰能力，还具有防止将设备本身的干扰传导给电源，有