基于PLC的水电站自动化监控系统

XCLW15588  基于PLC的水电站自动化监控系统  (字数：21221)

摘要

水电站综合自动化系统是电站安全、稳定、高效运行的重要保证。我国水电发展比较迅猛，但自动化水平不高。随着计算机及电子信息技术的飞速发展和日益成熟技术先进、性能可靠的微机综合自动化系统开始得到了广泛的应用。本文在对某国外水电站综合自动化系统深入研究的基础上，结合项目自身的特点， 完成了水电站综合自动化系统的设计工作。

系统采用开放的分层分布式控制体系结构，主要由主控层和现场控制单元层构成。通过对各种方案的比较，本文提出了一种适合小水电的“PLC+触摸屏”的机组控制模式，并在对机组控制流程充分掌握的基础上，完成了对PLC的选型、I/O点的配置，给出了详细的机组自动开停机流程图，并通过宏指令函数实现了触摸屏与PLC的数据交换。论文还对水电站控制系统中采用的联锁设计进行了介绍，详细阐述了同期接线设计及其改进方法。

此外本文介绍了系统通讯网络的软硬件结构，现场控制单元层采用RS一485和CAN现场总线作为数字通信方式，主控层利用交换机组成快速以太网。通过组态软件和网络适配器对不同的通讯方式和规约进行转换，利用自由口通信和ModBus规约实现PLC与上位机的通讯。

最后本文结合现场调试情况，针对现有自动准同期装置的不足，提出了模糊控制的策略和具体实现。

关键词　水电站，监控系统，PLC，设计开发

目录

摘要I

引言1

第1章 概述2

1.1水电站监控系统的意义2

1.2水电站自动化控制系统发展现状3

1.3基于PLC的水电站自动化控制系统设计的意义3

第2章 水电站综合自动化系统总体方案设计4

2.1水电站概述4

2.2系统总体设计原则5

2.3系统功能与特点5

第3章 现场控制单元层的设计与研究6

3.1现场控制单元层功能概述6

3.2现场控制单元层的任务6

3.2.1数据采集6

3.2.2数据处理6

3.2.3人机接口6

3.2.4数据通讯6

3.2.5自诊断和自恢复6

3.2.6控制和调整6

3.3机组控制流程6

3.3.1自动开机流程6

3.3.1自动停机流程6

3.3.1事故和紧急停机流程6

3.4机组程序控制的PLC实现6

3.4.1 PLC选型6

3.4.1硬件设计6

3.4.1自动开机流程6

3.4.1软件设计6

3.5人机接口设计6

3.5.1触摸屏的选择6

3.5.1编程环境6

第4章 系统通信网络的设计7

4.1通信方式的选择7

4.1.1 RS一485总线7

4.1.1 CAN总线7

4.1.1 LAN局域网7

4.2通信网络结构7

4.2.1硬件结构7

4.2.1后台软件7

4.2.1常见的几种通信规约7

4.3利用MOdbuS实现PLC与上位机通讯7

4.4本章小结7

第5章 系统调试及总结展望8

5.1调试和运行8

5.2总结展望8

5.2.1总结和心得.8

5.2.1后续展望.8

参考文献10

附件110

致谢11