[發明專利]一種調速器液壓系統雙重電源和通訊的PLC控制系統及控制方法

在審

• 申請號: 201911312383.5
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN110955187A
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 張官祥;羅紅俊;馬龍;楊廷勇
• 申請（專利權）人: 中國長江電力股份有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 吳思高

一種調速器液壓系統雙重電源和通訊的PLC控制系統及控制方法，包括PLC主站A、PLC主站B、子站C。子站C的通訊模塊通過雙通道同軸電纜與PLC主站的通訊模塊進行連接通信，并實時上送數據至主站的CPU模塊。所述觸摸屏HMI通過集線器以以太網作傳輸介質分別與PLC主站的CPU模塊通訊連接，實現觸摸屏HMI與PLC主站之間的實時數據交換。主站與PC機之間的冗余通訊。所述PLC主站A與PLC主站B之間通過光纖通訊連接。本發明系統采用冗余電源和通訊的雙重PLC控制，使得系統在運行時不受局部單一故障的影響,可實現在線維護；同時,故障部件離線修理時也不影響系統正常運行,從而可達到提高系統可靠性和降低失效率的目的。

技術領域

本發明涉及水輪機調速器液壓系統控制技術領域，具體涉及一種調速器液壓系統雙重電源和通訊的PLC控制系統及控制方法。

背景技術

水輪機調速器液壓系統在機組運行過程中承擔中非常重要的角色，既能接受遠方的操作指令，包括啟停液壓系統，又能監視自身的運行參數，包括壓力油罐液位和壓力、回油箱液位、油泵和組合閥狀態、管道壓力及油泵出口壓力等。因此對該控制系統的穩定性和可靠性提出了很高的要求。而現有技術中的現場控制系統存在以下弊端：

1：現場控制系統采用的通訊結構、PLC模塊、CPU、電源問題都可能導致現場PLC對現場設備的控制中斷，因此大大降低了PLC控制系統的可靠性。

2：現有控制系統的通訊模塊采用單個同軸電纜與子站通訊，當同軸電纜故障通訊中斷時，當前主用CPU系統報熱備離線故障，同時斷開與HMI觸摸屏之間的數據通信，導致與PC機斷開通訊鏈路，造成HMI不能及時更新數據。

3：現有的控制系統采用單一電源模塊供電，不能進行冗余供電，當PLC控制系統的主站電源模塊故障或者子站的電源模塊故障時，整個主站或子站電源消失，相應的PLC系統失去控制作用，存在嚴重的設備隱患。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種調速器液壓系統雙重電源和通訊的PLC控制系統及控制方法，具有可靠性高、成本低的特點。本發明系統采用冗余電源和通訊的雙重PLC控制，使得系統在運行時不受局部單一故障的影響,可實現在線維護；同時,故障部件離線修理時也不影響系統正常運行,從而可達到提高系統可靠性和降低失效率的目的，將大大提高系統的可靠性；有效避免由于控制系統出現故障而引起的停機或設備損壞造成的經濟損失。

本發明采取的技術方案為：

一種調速器液壓系統雙重電源和通訊的PLC控制系統，包括第一PC機、第二PC機、PLC主站A、PLC主站B、子站C，第一集線器HUB1、第二集線器HUB2、觸摸屏HMI。

所述PLC主站A包括電源模塊A1、第一CPU模塊、第一通訊模塊A0、電源模塊A2；

所述PLC主站B包括電源模塊B1、第二CPU模塊、第二通訊模塊B0、電源模塊B2；

所述子站C包括電源模塊C1、第三通訊模塊C0、多個數字量輸入模塊、多個數字量輸出模塊、至少一個模擬量輸入模塊、至少一個模擬量輸出模塊、電源模塊C2；

通訊模塊C分別通過第一雙通道同軸電纜、第二雙通道同軸電纜與PLC主站A的第一通訊模塊A0、PLC主站B的第二通訊模塊B0進行連接通信，并實時上送數據至主站的CPU模塊；

所述觸摸屏HMI分別通過第一集線器HUB1、第二集線器HUB2，以以太網作傳輸介質分別與PLC主站A的第一CPU模塊、PLC主站B的第二CPU模塊通訊連接，實現觸摸屏HMI與PLC主站A、PLC主站B之間的實時數據交換。

所述PLC主站A的第一CPU模塊通過以太網與第一PC機1通訊連接，PLC主站B的第二CPU模塊通過以太網與第二PC機2通訊連接，實現了主站與PC機之間的冗余通訊；