触摸式水机屏使用说明书.docx
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触摸式水机屏使用说明书
DMP-300F型
中小型水电站触摸式机组自动化屏
使用说明书
文件编号:
HN/QF.13-0002-001
版本号:
A
发放编号:
持册人:
长沙华能自控集团有限公司
目录
1.系统组成2
2.系统特点2
3.画面构成3
3.1.初始画面3
3.2.功能菜单3
3.2.1.机组操作功能菜单4
3.2.1.1.开机流程图4
3.2.1.2.停机流程图5
3.2.1.3.事故停流程图6
3.2.1.4.紧急停机流程图6
3.2.1.5.蝶(闸)阀操作7
3.2.1.6.负荷调整8
3.2.1.7.油系统图8
3.2.1.8.气系统图9
3.2.1.9.水系统图9
3.2.2.参数设定功能菜单10
3.2.2.1.常用参数设定10
3.2.2.2.辅机参数设定11
3.2.2.3.电气参数12
3.2.2.4.密码设定13
3.2.3.运行监测功能菜单13
3.2.3.1.开关量监测14
3.2.3.2.电气量监测15
3.2.3.3.非电量监测16
3.2.3.4.温度监测17
3.2.3.5.机组运行统计图17
3.2.3.6.留言板18
3.2.4.系统使用帮助功能菜单19
1.系统组成
该系统是我公司在2002年新开发的一套触摸式的水机自动化系统,该系统使用日本进口OMRON的CJ1系列可编程控制器(PLC),并配有市场知名品牌EView(E优)的256色触摸屏(HMI),以OMRON继电器作为最后的输出装置。
触摸式水机自动化系统由软、硬件两部分构成。
硬件主要分为以下五部分:
Ⅰ、开关量输入部分:
包括现场信号、HMI(触摸屏操作)、机旁按钮操作、中控室操作(包括公用屏按钮开关、上位机)等等;
Ⅱ、模拟量采集部分:
这部分指发电机的电气保护测控单元箱,PLC通过RS485与其通信得到模拟量数据;
Ⅲ、核心部分:
日本OMRONCJ1系列PLC(可编程序控制器),配有HMI(人机界面),也可根据需要增加其他特殊功能模块;
Ⅳ、显示监控部分:
包括上位机(中控室)、HMI(现地);
Ⅴ、输出执行部分:
以OMRON继电器驱动现场自动化元件(电磁阀、电磁球阀、电机等)。
软件主要有以下三部分:
Ⅰ、PLC控制程序;
Ⅱ、PLC通信程序:
分为与单元箱通信及与计算机通信程序;
Ⅲ、HMI(触摸屏)程序。
2.系统特点
1.所有的元器件(PLC、HMI、出口继电器)采用日本进口知名品牌(OMRON),确保了整个系统的可靠性及稳定性;
2.OMRONCJ1型PLC为模块式,能方便的增加或减少功能模块,使得系统的配置灵活、现场适应性强;
3.增加256色HMI(人机界面)可方便直观地监视机组的运行工况,大大提高机组运行的安全性;所有的操作在HMI上可全部实现;由于系统采用触摸屏与PLC通信方式下工作,大大减少系统接线,便于系统的维护,使整个系统性能更加稳定可靠;
4.增加了PLC与测控单元箱通信功能,可实现多装置采集外部数据,提高整个系统的稳定性;并可利用发电机功率实现完全自动停机操作,而导叶行程位置作为后备控制,能可靠准确地实现发电机出口断路器在不带负荷跳闸。
3.画面构成
3.1.
初始画面
如右图所示:
该画面主要有一个热点(可操作的按钮)━功能菜单,可以进行系统功能的选择,该菜单分为四个在下面将详细介绍;另外还还有个“任务栏”按钮用于切换任务栏的显示或隐藏。
3.2.功能菜单
该菜单使用每个画面的“功能菜单”按钮打开,选择好画面后,菜单将自动隐藏,分为四个分别为:
机组操作功能菜单、参数设定功能菜单、运行监测功能菜单、系统使用帮助功能菜单,如下图所示:
菜单最上部的“华能自控”字样为回到初始画面按钮;
菜单最下部的“功能二”等按钮用于功能菜单的切换,例如机组操作功能菜单的“功能二”按钮为切换到参数设定功能菜单。
3.2.1.机组操作功能菜单
该菜单用于机组的所有操作,一般包括:
机组开机流程图、停机流程图、事故停机流程图、紧急停机流程图、蝶(闸)阀操作、负荷调整、油系统图、气系统图、水系统图等功能;
3.2.1.1.开机流程图
该画面用于对机组进行开机操作及对开机过程进行监视,画面如下(但此流程画面也因各个电站的具体情况有所不同):
使用方法:
A按下“开机”按钮,系统弹出一个密码输入键盘,当输入密码正确后,屏幕上将弹出提示您是否确定进行开机操作,如果选择“取消”,系统将不进行任何操作;但选择“确定”后,系统将开始自动开机操作,在此过程中也使用“复位”按钮中止开机过程;
B在屏幕上的机组状态量会通过动画进行显示,当处在正常状态下时,显示为绿色,反之为红色并闪动以示提醒,例如:
机组无事故存在时,显示绿色,当存在某种事故(电气事故、事故低油压等)时,机组无事故将变为机组有事故,显示变为红色闪烁;
C各个量符号表示的意义:
(1)Tkj:
开机监视倒计时,当开机过程超过这个时间,系统将产生一个故障报警;
(2)n:
机组当前转速(只有当PLC连有转速信号装置时才显示);
(3)U励:
励磁电压(存在励磁电压变送器时显示);
(4)I励:
励磁电流(存在励磁电流变送器时显示);
(5)U系统:
发电机待并系统电压;
(6)f系统:
发电机待并系统频率;
(7)U发:
发电机电压;
(8)f发:
发电机频率;
(9)P发:
发电机所出有功;
(10)Q发:
发电机所出无功;
(11)MK:
灭磁开关,合闸位置(指示灯为红色)、分闸位置(指示灯为绿色)、断线或联线(指示灯为深蓝色);
(12)DL:
发电机出口断路器位置(颜色显示与MK相同);
3.2.1.2.停机流程图
该画面用于对机组进行正常停机操作及对正常停机流程监视,画面如下(但此流程画面也因各个电站的具体情况有所不同):
具体的使用方法与开机流程中使用基本一样;
3.2.1.3.事故停流程图
该画面用于当机组发生事故时进行事故停机并对事故停过程进行监视,当系统在机组发生事故时在其他画面,系统将自动切换到此画面。
画面如下(但此流程画面也因各个电站的具体情况有所不同):
对于一般的中、小型水电站的停机事故主要包括:
轴承(包括定子)温度过高、调速器油压过低、电气事故、风机故障、润滑油中断、主轴密封水中断等几个,但也随各个电站的情况有所不同;
转正常停机流程图表示,事故停执行到此时,下面过程与正常停机一样,系统将自动切换到停机流程图画面,继续监视停机过程;
其他的具体使用方法与开机流程图相同;
3.2.1.4.紧急停机流程图
该画面用于当机组发生事故时进行事故停机并对事故停过程进行监视,当系统在机组发生紧急停机事故时在其他画面,系统将自动切换到此画面。
画面如下(但此流程画面会因各个电站的具体情况有所不同):
对于一般的中、小型水电站的需紧急停机的事故主要包括:
机组过速(转速>140%额定转速)、机组发生事故且剪断销剪断几个,但也因各个电站的情况有所不同;
转正常停机流程图表示,事故停执行到此时,下面过程与事故停机一样,
系统将自动切换到停机流程图画面,继续监视停机过程;
其他的具体使用方法与开机流程图相同;
3.2.1.5.蝶(闸)阀操作
该画面用于对水轮机的进水控制装置(蝶阀或闸阀)进行控制,控制流程由各个电站该设备的具体情况而定,画面如下:
该画面的具体使用方法与开机流程相同。
3.2.1.6.负荷调整
该画面用于对机组输出的有功、无功进行设定,画面如下:
使用方法:
A使用“密码输入”按钮根据系统提示输入密码(操作员密码、工程师密码、管理员密码均可);
B使用画面左边有功“+”、“-”按钮进行有功负荷调整;
C使用画面右边无功“+”、“-”按钮进行无功负荷调整;
D在负荷调整完毕后,应及时使用“密码解除”按钮解除密码,以防止误操作,但系统也会在退出此画面后自动解除密码。
3.2.1.7.油系统图
该画面在各个具体位置直观地显示机组油系统的状态,包括开关量(阀门、电磁阀的状态)、模拟量(各个部分的油压、气压等大小),画面如下:
当需要求对执行装置(电磁阀、电球阀等)进行操作,可在此画面增加操作按钮实现。
3.2.1.8.气系统图
该画面在各个具体位置直观地显示机组气系统的状态,包括开关量(阀门、电磁阀等的状态)、模拟量(各个部分的气压等大小),画面如下:
具体的使用方法与油系统一样。
3.2.1.9.水系统图
该画面在各个具体位置直观地显示机水系统的状态,包括开关量(阀门、电磁阀的状态)、模拟量(各个部分的水压等大小),画面如下:
具体使用方法与油系统一样。
3.2.2.参数设定功能菜单
该菜单用于对系统运行有关的参数进行设定更改,包括:
常用参数设定、辅机参数设定、发电机电气参数显示、密码设定等;
3.2.2.1.常用参数设定
常用参数指水机自动化系统在运行时经常需要更改的运行参数,这些参数根据各个水电站的具体设备及技术要求有所不同,画面如下:
对于中、小水电站,一般包括停机跳闸功率设定、开停机失败报警延时、制动输出保持时间、合灭磁输出保持时间、关辅机延时时间等,具体含义:
A停机跳闸有功设定:
在机组需自动停机时,系统会自动进行减有功,当有功小于设定值将停止;
B停机跳闸无功设定:
在机组需自动停机时,系统会自动进行减无功,当无功小于设定值将停止;当有功≤跳闸有功设定值、无功≤跳闸无功设定值时,此时将分开发电机出口断路器及灭磁开关;
C开停机失败延时报警:
在开机、停机过程中,因各种原因未能在此时间内完成开、停机过程,系统将产生一个水机故障报警,但不影响开、停机过程;
D制动延时时间:
表示系统在投入制动到撤出制动之间的时间;
E合灭磁开关保持时间:
因各种开关的合闸时间有所不同,信号输出时间太长可能引起开关合闸线圈烧坏,所以系统可由用户设定合闸时间,方便使用;
F自动启励时间:
该设置与第Ⅴ点相同;
G关闭辅机延时时间:
大多电站在机组停机后,由于机组冷却等各方面的原因,要求在延时几分钟后再关闭机组的油、水、气等辅助设备;
使用方法:
使用“密码输入”按钮先输入具有参数设定权限的密码(工程师、管理员密码)后,在需设置的参数数字上点击后弹出设定键盘,即可进行设置,全部设置完成后,请及时用“密码解除”按钮解除更改权限,但系统也会在退出此画面后自动解除权限。
3.2.2.2.辅机参数设定
辅机参数指机组辅助设备(油、气、水系统)的有关参数;用户可根据现场设备的运行状况进行设置,画面如下:
这个画面的设置内容随现场设备情况及要求有所不同,使用方法与常用参数的设置一样。
3.2.2.3.电气参数
电气参数指发电机电气保护单元箱,一般中、小型水电站包括:
发电机差动保护、发电机后备保护、发电机失磁保护(带发电机测量功能)、发电机接地保护、发电机公共测量几种,但常与PLC通信的单元箱主要是:
失磁保护和公共测量(由于在PLC控制中要用的模拟量在这二个单元箱中得到),下面是其中的一幅画面:
为了防止保护参数的误设定,影响保护装置的正常运行,且保护单元箱本身具有参数设定功能,此画面不提供参数设定功能,只能查看有关参数。
3.2.2.4.密码设定
此画面用于系统密码的更改,系统密码分为三级分别为:
管理员密码、工程师密码、操作员密码,其权限递减。
即管理员密码最高,操作员密码最低,画面如下:
具体使用方法:
A使用“密码输入”按钮输入原密码,确定你的权限(只有管理员密码具有此权限),确定密码输入正确后,画面将显示原来的密码;
B在“新密码”的“*”上点击后,将显示密码设定键盘,在设定键盘上按下“确定”后,新的密码将立即生效,为了保密,新密码是不用数字直接显示的;
C密码设定范围为1~99999999,共八位,当你设定为超过时,只能使用最后输入的八位,例如你输入的是123456789则,最后设定的密码是23456789。
这里应特别注意,否则设定后不知是何密码,将不能进行任何的操作。
如果要找回密码,只能更改源程序;
D在设定完毕后,请及时使用“密码解除”解除密码更改权限,此时原密码显示将恢复为“0”;
3.2.3.运行监测功能菜单
该菜单用于机组的运行状况进行监视,包括:
开关量监测、电气量监测、非电量监测、温度监测、运行统计,另增加一个附加功能――留言板;
3.2.3.1.开关量监测
这里开关量指的现场所有的输入到PLC上的开关量及PLC的控制输出信号,输入开关量包括:
现场输入信号(示流器、电节点压力表、行程开关等信号)、按钮输入信号等;画面主要用于当外部信号出现故障及外部输出驱动装置(继电器、电磁阀、电球阀等)存在故障,检修时用于查看信号;
控制输出开关量包括:
蝶阀控制输出、开停机流程控制输出、电磁阀控制输出、电球阀控制输出等;画面如下:
(图1)
(图2)
图1为所有输入到PLC的信号,输入信号的个数及PLC输入模块数量及输入点的个数随项目要求而定;
图2为所有经PLC程序处理后的所有控制输出,同样其数量也随项目不同而有所区别。
使用方法:
A对输入开关量:
当外部有信号输入时,相应量的信号灯将变为红色;
B对输出开关量:
当PLC程序处理后,有控制输出时,相应量的信号灯将变为红色;
3.2.3.2.电气量监测
这里电气量指的是发电机的电气量(发电机电压、频率、电流、功率、功率因数等),画面如下:
(图1)
(图2)
图1为发电机电压量的显示(分为数字及模拟表显示),符号表示如下:
Ua:
A相相电压;
Ub:
B相相电压;
Uc:
C相相电压;
Uab:
AB线电压;
Ubc:
BC线电压;
Uca:
CA线电压;
3U0:
零序电压;
f:
频率;
图2为发电机电流及功率的显示(分为数字及模拟表显示),符号表示如下:
Ia:
A相电流;
Ib:
B相电流;
Ic:
C相电流;
P:
发电机有功出力;
Q:
发电机无功出力;
Cos:
发电机功率因数。
3.2.3.3.非电量监测
这里非电量指机组的油、气、水系统的各个压力、流量等数据,画面如下:
该画面的内容随各个电站的情况有所不同。
3.2.3.4.温度监测
这里的温度指与机组有关(轴瓦、定子温度)的温度量,画面如下:
温度画面温度量个数随各个项目的具体配置有所不同(下图:
轴瓦16点、定子8点,共24点),如果温度点数量超过24点,将分为二个画面显示;
显示分为二种方式:
温度计式(直观)、数字式(精确),当某个温度量超过告警值时,温度计中的红色减变为紫色,并同时弹出水机故障告警窗口及产生音响报警;
3.2.3.5.机组运行统计图
统计图用于对机组每天的运行状况进行统计,统计的量包括:
发电机电压、发电机电流、发电机功率等量。
主要用于统计机组画面如右:
该图为从系统开始运行每小时记录一屏数据(每屏共有60个采样记录点,即每分钟采集一个数据),每天共二十四屏数据,每天系统将更新数据并清除前一天的数据,分别记录了七种数据:
AB线电压(蓝色)、频率(天蓝)、A相电流(白色)、B相电流(红色)、C相电流(绿色)有功(黄色)、无功(紫色);
使用方法:
使用按钮查看前一个小时的统计曲线,当必须是记录数据超过一个小时,否则将查看不到任何的数据;
使用按钮查看后一个小时的统计曲线,也可会到当前正在采集的数据;
使用“停止记录”按钮切换是否将当前的实时数据记录到统计表中,也可用于当需停止观看曲线使用。
3.2.3.6.留言板
留言板为系统的一个附加功能,用于水机值班人员交接班时留言使用,该画面可手写输入,画面如下:
使用方法:
A使用“打开工具”按钮打开留言板的工具菜单,选择好所要进行的操作――画笔(手写输入)、清屏(清除画面上的所有内容)、橡皮(擦除画面上部分不需要的内容);
B如果选择了画笔、则应同时选择好画笔的粗细、颜色,再使用“关闭工具”按钮关闭留言板工具菜单;
C选择好后,就可通过手写在触摸屏上进行操作,不会影响自动化的任何操作;
3.2.4.系统使用帮助功能菜单
该菜单用于当对系统使用操作存在困难时,选择系统使用的及时帮助内容,共分为:
系统构成、系统特点、如何操作、如何设定、如何监视几项,下面是其中的一幅画面:
4.触摸机组自动化装置软件结构图
(OMRONPLC+EView触摸屏)
5.软件执行流程图
备注:
以上的程序结构及执行流程图都是按OMRONPLC的硬件配置列出的,MITSUBISHFX2nPLC的区别在缺少与单元箱通信部分,其余相同。
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