基于Modicon M340 PLC的水电站监控仿真系统研究

作     者：何正韡 

作者单位：浙江工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：南余荣

授予年度：2014年

学科分类：081504[工学-水利水电工程] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 

主      题：发电厂仿真实训中心 现地控制 PLC 机组控制 功率调节 

摘      要：随着水电自动化程度日渐提高,计算及监控问题变的日益复杂,这就需要电站人员不断提高对机组的运行、操作的熟知程度及应变事故的能力。因此,迫切需要研究开发出—套针对水电站监控的仿真系统,来实现全面、有效的培训和试验研究。 以浙江省级示范实训基地发电厂仿真实训中心为研究对象,借鉴国内外水电站分布式控制系统的先进设计理念和亮点,以实际教学需要和预期效果为目标对浙江省级示范实训基地发电厂仿真实训中心做专题分析。从功能需求、整体构架和组成、控制原理、控制策略和功能实现几个方面来开展研究。主要工作如下： (1)依据国内外水电站计算机监控发展的现状,分析当前水电站监控的主流技术,以工业计算机网络技术、应用成熟的可编程控制器技术、组态软件技术为基础,分析确定浙江省级示范实训基地发电厂仿真实训中心计算机监控系统的总体架构。 (2)以Modicon M340PLC为控制核心,并利用Unity Pro软件平台,对水电站计算机监控系统中的主控层及现地控制层进行设计。采用两套发电及控制系统来提高和保证系统的可靠性及稳定性。并设计好水力发电机组的操作流程。 (3)以组态王6.53作为HMI及上位机的软件平台,对水力发电机组的操作流程画面、现地控制单元的人机接口HMI画面、上位机、服务器、学生机的组态画面进行设计和开发。依托局域网和组态王6.53软件平台实现上位机对现地单元的远程控制。 (4)在普通PID的基础上,引入改进型的单神经元自适应PID控制策略。将之运用到水电站计算机监控系统的功率调节上来,提高系统功率调节的快速性、稳定性和鲁棒性。 通过开展研究、试验以及调试工作,实现发电厂仿真实训中心水电站监控仿真的整体功能和电站无人值班或少人值守的运行方式。达到预期目标,最后对水电站自动化系统的发展趋势进行展望。