水电厂现场环境较差，有较大的电磁干扰、潮湿、振动，而PLC 是专门为工业环境设计，可靠性高，一些大型的高端PLC 具备直接上网功能、中断功能，为以PLC 为基础的LCU 在水电厂应用提供了基础，成为一种主流模式。LCU 结构配置基本类似，但是在PLC 程序编制方面，由于设备不同型号、不同电厂、不同的编程人员，PLC 程序也不尽相同。本文以东北太平湾发电厂长甸电站二号机为例，介绍用Schneider 公司QUANTUM 可编程控制器(PLC)编制机组控制程序。
1 PLC程序功能
在以PLC 为基础的LCU 设计中，PLC 主要有三方面的功能，PLC 程序编制也主要围绕这些功能进行。首先是完成机组控制功能，包括开停机流程，事故停机流程，AGC 的有功、无功闭环调节功能;其次是建立通信功能，包括与上位机通讯，传输机组实施数据，建立MB+局域网络与励磁、电调、测温、保护、百超表装置通讯，充分利用通讯功能，尽可能多的上传机组数据;第三是解决人机界面，用触摸屏配合显示机组开停机流程、故障和事故光子牌、电气接线图(包括相应电气量)、温度量、模拟量，用指示灯显示机组状态和开关位置，同时设置故障复归按钮和事故停机按钮。
2 设计原则
(1)明确程序设计思路，理清控制对象，主次分明，以安全可靠为第一，做到技术先进，维护方便，简洁、干净，闭锁条件明了，环环相扣。
(2)在开停机程序中设置醒目标识，如：机组状态、开停机条件、发电条件，方便维护人员编程和识读，使控制程序井然有序。
(3)软件功能模块化，能清晰表明LCU 各个部分的功能，如开停机模块、报警模块、SOE(中断量)模块、MB+网通讯模块。
3 控制程序编制
针对机组的不同工况，标识4种状态：停机态，空转态，空载态，发电态，其余为不定态，机组状态识别要求有效、准确，机组的开机、停机、并网、解列操作就是为了完成4种工况的转换(工况转换如图1)，操作可以分为上位机操作和机旁手动操作。
运行人员可按照预先设定的流程进行全自动开、停机操作，或者单步操作，如停机到空载，空载到发电等。在程序执行中到达某一步时，在流程退出前，运行人员也可以通过现场手动操作来干预相应步骤。不论在非停机态的何种工况优先执行事故停机流程，中断其他程序，保证机组安全。
在程序编制中，为了编程方便，设置开机条件，空载至发电条件，空载至停机条件，开机条件以不影响机组开机和开机后动作为原则，闭锁条件来自于机组方面;空载至发电条件以相关开关刀闸位置为闭锁条件，同时判断机组在空载态;空载至停机条件需要判断机组在运行，但是出口开关和高压侧开关已经有一侧解列。
在程序中还设置了一些中间量，如空载至发电控制完成，空载至发电控制流程退出，空载至发电控制完成，低压开关同期失败，高压开关同期失败等。用来迫使相应流程中断，复归开机、停机、并网等相应的操作指令，同时向上位机上报信息。
以开机到空载程序为例(如图2)，介绍程序编制过程，为了顺利开机，保证开机过程和开机后设备可靠动作，在程序中设置了开机条件，动作步骤分为六大步。每一步操作均进行自检，当某一步操作失败，则上报信息，超时流程退出，不论停机到空载流程完成或者退出，中断开机程序，复归开机令。
4 MB+局域网
在局域网通讯中采用MB+网，该网络的一个显著特点是允许网上的任意节点可随时自由地进网或退网，在一个节点退网时，网络协议会自动地将其绕过。
该程序在功能块图表FBD 中进行相应程序编制，每一个功能模块代表一个网设通讯操作，编程和调试非常直观，如：BitroNIcs 电力智能仪表实时循环显示机组和线路的电流、电压、有功、无功等，并将数据通过MB+网送入PLC 模块，在FBD 图表中用MBP_MSTR 功能块表示，温度巡检、励磁、电调由于采用RS485 或RS232 通讯，不能直接接入MB+网，通过BM85 网桥将实时数据送入MB+网，通过read_REG 功能块使能开关，每隔0.5 s 轮流访问BM85 网桥相应连接的串行口自动化设备一次，由Modbusp_ADDR功能块进行读取相应数据。
FBD中机组百抄表和220 kV百抄表功能块图4充分利用局域网络的功能，实行调速器功率调节，减小电厂AGC 功率调节死区。上位机给相应操作数，调速器进入功率调节模式，由PLC 将在百超表读取机组有功功率赋值给调速器，上位机通过PLC向电调进行功率设定。了解更多PLC技术、资讯、分析报告文章，请点击查看https://plc.jlck.cn/ 2011年PLC企业“爆”团，新鲜技术全接触。
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