10公用辅助设备控制系统检修规程2解读.docx
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10公用辅助设备控制系统检修规程2解读
宁夏沙坡头水利枢纽有限责任公司企业标准
QB/SPT201-00.02-2009
公用辅助设备检修工艺规程
宁夏沙坡头水利枢纽有限责任公司发布
目录
1 主题内容与适用范围
2引用标准
3概述
3.1系统组成
3.1.1中央处理器：
3.1.2通讯
3.2公用辅助系统控制对象分布
3.2.1全厂公用气系统
3.2.2全厂排水系统
3.2.3机组油系统
3.2.4机组辅机系统
4.PLC控制系统维护：
4.1施耐德公司可编程控制器（PLC）的说明
4.1.1PLC配置面板
4.1.2CPU模块状态指示及说明
4.1.3PLC电源模块状态指示及说明
4.1.4离散量输入模块状态指示及说明
4.1.5模拟量输入模块状态指示及说明
4.1.6PCMCIA通讯卡及说明
4.1.7硬件日常维护：
4.1.8软件日常维护
4.2西门子公司可编程控制器（PLC）的说明
4.2.1PLC配置面板
4.2.2RS--232/PPI多主站电缆：
4.2.3软件程序的维护
5.检修工作准备及检修施工管理
5.1大修开工前的准备工作：
5.2施工阶段管理：
6.各设备主要参数（具体的）
7.检修周期与工期：
8.检修项目及质量标准
8.1巡回检查项目及质量标准
8.2小修项目及质量标准
8.3大修项目及质量标准
9.检修工艺及试验方法：
9.1自动化元件的一般维护
9.2检修试验一般规定
9.3设备清扫检查回路查线
9.4中间继电器的检查与校验
9.5自动化元件的检修试验
9.6压力信号器的检修试验
9.7水位测量仪检查调试：
9.8热元件的检查调整定值
9.9接触器检查：
9.10开关按钮检查
9.11PLC开入、开出量检查
9.12软启动器的检查
10.辅机系统设备试验：
10.1一般规定
10.2排水泵启动试验
10.3中压气机现地启停试验
10.4公用压油泵启动试验
10.5技术供水系统试验
10.6低压机现地启停试验
附录1：
机组辅助设备输入/输出信号表：
附录2：
机组轴承油系统控制柜输入/输出信号表：
附录3：
河床电站调速器油压控制装置输入/输出信号表：
附录4：
河床、北干电站技术供水控制装置输入/输出信号表：
附录5：
河床电站检修排水控制装置输入/输出信号表：
附录6：
河床电站渗漏排水控制装置输入/输出信号表：
附录7：
南干电站技术供水控制装置输入/输出信号表：
附录8：
南干电站检修排水控制装置输入/输出信号表：
附录9：
南干电站渗漏排水控制装置输入/输出信号表：
附录10：
辅机控制系统公用LCU网络结构示意图
附录11：
辅机控制系统机组LCU网络结构示意图
附录12：
泄洪闸监控系统MB+网络结构示意图
1 主题内容与适用范围
1.1本规程规定了宁夏沙坡头水力发电厂公用辅助设备控制系统的日常维护、检修、实验及验收标准
1.2本规程适用范围：
中低压气系统、排水系统、技术供水系统、发电机辅机系统、发电机油系统
1.3宁夏沙坡头水力发电厂检修人员应掌握本规程，运行人员及技术管理人员应了解本规程。
2引用标准
2.1DL/T619—1997《水电厂自动化元件检修维护规程》
2.2《继电器检验规程》
2.3《宁夏沙坡头水利枢纽工程发电厂辅机控制系统技术使用说明书》
2.4S7-200可编程控制器使用说明
2.5ATS-48软起动－软停止单元用户说明
3概述
3.1系统组成
沙坡头水利枢纽工程公用辅助设备控制系统，主要实现该电站气系统、排水系统、机组油系统、机组辅机系统、机组技术供水系统的自动控制，5号、6号机组辅机系统采用西门子公司生产的S7-200PLC实现自动控制，其他系统均采用法国施耐德ModiconMirco公司生产的可编程控制器，机型为TSX372110及相应的I/O系列模块。
3.1.2施耐德PLC系统
3.1.2.1中央处理器：
我厂PLC型号为：
SX372110（施耐德公司制造），该PLC集成了24V直流电源块、处理器、相关存储器、备份和安装模块的三个槽的机架，带有1个TER（支持UNITELWAY和MODBUS/JBUS、字符型协议）和1个AUX端口（支持UNITELWAY协议）和1个PCMCIAIII型插槽，能满足电站网络的需求，还可以与人机终端、编程器以及其他外部设备进行通信。
3.1.2.2通讯:
施耐德公司SX372110型PLC，设有MB+卡，可提供1个RS485的ModbusPlus接口。
最大支持64个站。
另设有PCMCIA通讯卡实现应用程序的下载和一般的维护工作。
1）MB+网络特性：
MB+网是一个适于工业控制领域的局域网络系统，应用包括控制网络、数据监测、程序上装/下装、远程编程、连接操作员接口及主计算机数据采集。
2）网络设备配置：
直接采用分控单元中PLC主机（CPU模板）上的MB+通讯接口，以专用双绞线电缆组成MB+通讯网络，电缆采用MODICON公司MB+网络专用双绞线电缆；每个网络子站配置1套站电缆和1套网络分支器。
3）网络电缆布线要求：
MB+网缆敷设应避免物理损伤和电磁干扰源。
避免高温、潮湿、振动或其它的机械压力。
MB+网缆应敷设在电站计算机用电缆桥架内，不能与动力电缆混设。
通过动力电缆时应垂直通过，当不可避免要与动力电缆平行敷设时，二者应相距3000mm以上，与雷达、空压机设备相距1000mm以上，MB+网缆要用金属管穿管敷设。
4）MB+网缆接线要求：
MB+网缆分干线电缆和站电缆，二者用MB+分支器（TAP头）连接。
方法如下：
站电缆及干线电缆连线示意图
MB+分支器接线端子说明
序号
代号
名称
1
W
表示白色，连接干线电缆中的白色线
2
O
表示橘红色，连接站电缆中的橘红色线
3
B
表示兰色，连接站电缆中的兰色线
4
BLK
表示黑色，连接干线电缆中的黑色（或兰色）线
5
GND
表示地线，连接干线电缆的屏蔽层或站电缆的接地线
公用设备气、油、水各系统与LCU间通讯采用MB+网络通讯方式。
3.1.3西门子S7-200PLC系统
3.1.3.1中央处理器：
西门子公司S7-200型PLC，集成8输入/6输出共14个数字量I/O点。
可连接2个扩展模块，最大扩展至78路数字量I/O点或10路模拟量I/O点。
6K字节程序和数据存储空间。
4个独立的30kHz高速计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出，具有PID控制器。
1个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。
是具有扩展能力的、适应性更广泛的全功能控制器。
3.1.3.2通讯:
西门子公司s7-200型PLC，内部集成的PPI接口，PPI接口物理特性为RS485，可在PPI方式、MPI方式、自由通讯口方式等多种方式下实现通讯。
3.2公用辅助系统控制对象分布
3.2.1全厂公用气系统
3.3.1.1控制对象包括：
厂内低压机控制单元（3台），厂内中压气机控制单元（3台），南干低压气机控制单元（2台）。
3.3.1.2通信
全厂公用设备气系统通过硬接点回路与电站计算机控制系统公用设备8LCU进行通信,通信内容为交流电源消失、直流电源消失、空压机运行状态、故障状态以及气管压力过低、过高报警信号。
3.2.2全厂排水系统
3.2.2.1全厂排水系统包括：
河床检修排水控制单元（3台），河床渗漏排水控制单元（2台），隔墩坝排水控制系统（1台），南干检修排水控制单元（1台），南干渗漏排水控制单元（1台）。
3.2.2.2通信
河床及隔墩坝排水系统通过硬接点回路与电站计算机控制系统公用设备8LCU进行通信,通信内容为交流电源消失、直流电源消失、水泵运行状态、故障状态以及水位报警信号等；南干排水系统通过硬接点与电站计算机控制系统6LCU进行通信,通信内容为交流电源消失、直流电源消失、水泵运行状态、故障状态以及水位报警信号等。
（具体信号见附表2）
3.2.3机组油系统
3.2.3.1控制对象包括：
1号~4号发电机组调速器油压控制系统（2台），润滑油控制系统（2台交流泵，1台直流泵），漏油箱油泵控制系统（2台），轴承减载泵控制系统（2台交流泵，1台直流泵），润滑油电动阀门及加热器控制系统，5号、6号发电机组润滑系统。
3.2.3.2通信
通过硬接点回路和MB+网络系统与电站计算机控制系统机旁LCU进行通信,通信内容为交流电源消失、直流电源消失、油泵运行状态、故障状态、阀门位置状态、压力信号、温度信号、油位信号等。
（具体信号见附表3）
3.2.4机组辅机系统
3.2.4.1控制对象包括：
1号－4号发电机组每台机风机控制系统（6台），冷却水泵控制系统（2台），发电机组加热器控制系统（6组），润滑油电动阀门（2台），5号、6号发电机组辅机控制系统。
3.2.4.2通信
通过硬接点回路和MB+网络系统与电站计算机控制系统机旁LCU进行通信,通信内容为交流电源消失、直流电源消失、油泵运行状态、故障状态、阀门位置状态、压力信号、温度信号等。
（具体信号见附表4）
4.PLC控制系统维护：
4.1施耐德公司可编程控制器（PLC）的说明
4.1.1PLC配置面板
型号为TSX3721101的PLC利用外部的供电电压，为CPU及其它I/O模块提供工作电源，完成分控单元相应的控制功能。
在CPU及I/O模块上有相应的显示面板、操作按钮和状态指示灯，用于当前模块的工作状态的显示和监测。
PLC配置面板
1234
5678
配置设备及说明
序号
名称
序号
名称
1
PCMCIA通讯卡（MB+卡）
5
PLC机架
2
TER、AUX通讯口
6
20线预制电缆连接端
3
RESET按钮
7
CPU模块
4
显示面板
8
PCMCIA存储卡
4.1.2CPU模块状态指示及说明
CPU模块指示面板
CPU模块指示面板状态说明
序号
指示灯名称
指示灯状态
错误原因
1
RUN指示灯（绿）
亮
程序运行正常
闪烁
程序停止或运行不正确
灭
程序遗失或无效
2
ERR指示灯（红）
亮
误动作、系统或电源故障
闪烁
非阻塞性故障
灭
正常状态，无内部故障
3
I/O指示灯（红）
亮
外部、处理器配置故障
闪烁
自检测运行
灭
正常状态，无内部故障
4
指示灯（黄）
亮
数据交换处理过程中
闪烁
终端端口有信号冲突
灭
无数拒交换
4.1.3PLC电源模块状态指示及说明
PLC电源模块指示面板
PLC电源模块指示面板状态说明
序号
指示灯名称
指示灯状态
错误原因
1
OK指示灯（绿）
亮
供电电压正常
2
BAT指示灯（红）
亮
电池失效或没有电池
3
24V指示灯（绿）
亮
传感器电压正常
4.1.4离散量输入模块状态指示及说明
离散量输入模块指示面板
离散量输入模块指示面板状态说明
序号
指示灯名称
指示灯状态
错误原因
1
RUN指示灯（绿）
亮
模块工作正常
2
ERR指示灯（红）
亮
对话、内部模块故障
3
I/O指示灯（红）
亮
模块配置、通道故障
4.1.5模拟量输入模块状态指示及说明
模拟量输入模块指示面板
模拟量输入模块指示面板状态说明
序号
指示灯名称
指示灯状态
错误原因
1
RUN指示灯（绿）
亮
程序运行正常
2
ERR指示灯（红）
亮
内部非阻塞性故障
闪烁
通信通讯故障
灭
正常状态，无内部故障
3
I/O指示灯（红）
亮
外部故障（范围超调）
闪烁
外部故障（端子块故障）
灭
正常工作
4.1.6PCMCIA通讯卡及说明
PCMCIA通讯卡指示面板
PCMCIA通讯卡指示面板状态说明
序号
指示灯名称
指示灯状态
错误原因
1
ERR指示灯（红）
亮
严重故障
闪烁
通信、配置故障
灭
正常工作
2
COM指示灯（绿）
闪烁
操作故障
快速闪烁
正常工作
灭
配置故障
4.1.7硬件日常维护：
4.1.7.1每个控制系统均采用PLC为控制核心，由于PLC控制器的可靠性很高，很少发生故障，日常无需特别维护，一旦发生故障，需要更换模块，模块外接线为可拆卸插拔式端子，不必动其连线，在更换模块时注意要先切除模块电源后方可进行。
4.1.7.2软启动器为法国施耐德公司产品，软启动器电气保护报警（欠压、过压、缺相、过流），需关闭软启动器控制电源（FS1），使故障报警恢复后，再投入软启动器控制电源，故障的启动器由专业人员维修，对于其设备本身故障需更换新软启。
4.1.7.3对于其他设备转换开关、指示灯、中间继电器、接触器等常规电器通常是常出故障的器件；一旦哪个元件有问题，在关闭电源后，再用备品元件取代。
4.1.8软件日常维护
应用软件已存储于PLC内部存储器中，在系统运行中无需对其进行任何维护操作，为了保证在断电时系统的应用程序不丢失，采用了锂电池保护措施，锂电池的工作寿命为2~5年，当锂电池的工作寿命快到时，CPU模块面板上的电池指示灯亮（BAT指示灯亮）提醒操作人员注意（在日常维护巡回时应注意），此时技术人员应在一周之内更换新的电池，否则将导致程序丢失。
更换新锂电池的步骤为：
1）确认PLC主机工作电源正常。
2）将位于CPU模块左下侧的电池盖打开。
3）将旧电池取出。
4）将新电池插入（注意极性）。
5）将电池盖板压好。
4.1.8.1应用程序的装载
应用程序一旦下载到PLC的程序存储器中，一般不需要对软件进行专门维护。
只有当PLC掉电、备用电池失电、应用程序在运行过程中出现程序紊乱或由于其它原因造成PLC程序不能正常运行时，此时，就必须重新向PLC装入应用程序，编程器可以是安装有PL7PRO4.0编程软件的各种计算机，将PLC程序由硬盘重新装入PLC的操作步骤如下：
1）将PLC编程电缆的一端连接到计算机的串口（一般选择COM1口，如果选择其它串口，在编程时必须设置为对应串口），另一端连接到PLC的TER通讯口，并确保连接正确和可靠；
2）在Windows98桌面上双击PL7PRO4.0快捷方式，进入PL7的编程环境；
3）点击“File”（文件）中的“Open...”（打开文件）子菜单；
4）出现打开对话框后，选择相应的路径和文件名。
然后，点击打开按钮；
5）文件打开后，在确保打开文件无误和程序正确后，点击“PLC”中的“Connect”（连接PLC）子菜单；
6）如果当前编程器中的程序与PLC程序存储器中的程序不同时，程序会弹出一个选择传输方向的对话框。
在出现对话框后，选择“PC->PLC”按钮；
7）系统完成配置文件的比较后，开始应用程序的传输，在程序文件传输前必须停止当前PLC的运行。
在出现停止PLC运行对话框后，选择“是”停止当前PLC运行；
8）确认上述操作步骤后，编程器开始向PLC程序存储器传输应用程序，在屏幕的左下角可实时监测传输的总字节数。
程序传输结束后，必须使PLC处于运行方式；
9）经过上述步骤后，完成了从编程器向PLC传输程序的步骤，并且编程器处于在线方式。
此时，通过编程器可浏览到输入/输出通道的各种状态和对应数据。
4.1.8.2注意事项
在编程操作过程中，必须遵守以下操作。
否则，可能会烧毁编程器或PLC中的CPU模块。
在连接编程电缆前，必须关闭编程器；在程序上载/下载期间，不能断开编程电缆；在断开编程电缆前，必须关闭编程器。
4.2西门子公司可编程控制器（PLC）的说明
4.2.1PLC配置面板
S7--200CPU将一个微处理器、一个集成电源和数字量I/O点集成在一个紧凑的封装中，从而形成了一个功能强大的微型PLC见下图，在下载了程序之后，S7--200将保留所需的逻辑，用于监控应用程序中的输入输出设备。
4.2.2RS--232/PPI多主站电缆：
如下图所示连接RS--232/PPI多主站电缆的RS--232端（标识为“PC”）到编程设备的通讯口COM1上；连接RS--232/PPI多主站电缆的RS--485端（标识为“PPI”）到S7--200的端口0或端口1。
4.2.3软件程序的维护
应用程序一旦下载到PLC的程序存储器中，一般不需要对软件进行专门维护。
只有当PLC应用程序在运行过程中出现程序紊乱或由于其它原因造成PLC程序不能正常运行时，此时，就必须重新向PLC装入应用程序，编程器可以是安装有STEP7--Micro/WIN编程软件的各种计算机，将PLC程序由硬盘重新装入PLC的操作步骤如下：
4.2.3.1点击STEP7--Micro/WIN的图标，打开一个新的项目。
点击左侧操作栏中的通讯图标进入通讯对话框。
通过对话框为STEP7--Micro/WIN设置通讯参数。
4.2.3.2为STEP7--Micro/WIN设置通讯参数：
本厂使用的是STEP7--Micro/WIN和RS--232/PPI多主站电缆的缺省设置。
即PC/PPI电缆的通讯地址设为1；接口使用COM1；传输波特率用9.6Kbps。
4.2.3.3用通讯对话框与S7--200建立通讯：
在通讯对话框中双击刷新图标；STEP7--Micro/WIN搜寻并显示所连接的S7--200站的CPU图标；选择S7--200站并点击OK；建立与S7--200的通讯之后，就可以创建并下载示例程序（注：
如果STEP7--Micro/WIN未能找到S7--200CPU，请核对通讯参数设置）。
4.2.3.4下载程序：
点击工具条中的下载图标或者在命令菜单中选择File>Download来下载程序；点击OK下载程序到S7--200。
如果S7--200处于运行模式，将有一个对话提示CPU将进入停止模式。
单击Yes将S7--200置于STOP模式。
4.2.3.5S7--200转入运行模式：
通过STEP7--Micro/WIN软件将S7--200转入运行模式，S7--200的模式开关必须设置为TERM或者RUN。
当S7--200处于RUN模式时，执行程序：
单击工具条中的运行图标或者在命令菜单中选择PLC>RUN；点击Yes切换模式；当S7--200转入运行模式后，CPU将执行程序使Q0.0的LED指示灯时亮时灭。
还可以通过选择Debug>ProgramStatus来监控程序。
STEP7--Micro/WIN显示执行结果。
要想终止程序，可以单击STOP图标或选择菜单命令PLC>STOP将S7--200置于STOP模式。
4.2.3.6S7-200PLC故障处理：
问题
可能的原因
解决方法
输出不工作
1.被控制的设备产生了损坏
2.输出的电气浪涌
3.程序错误
4.输出过载
5输出被强置
1.当接到感性负载时（如电动机）需要使用一个抑制电路
2.修改程序
3.检查接线，如果不正确，要改正
4.检查输出的负载率
5.检查CPU是否有被强置的I/O
CPUSF（系统故障）灯亮
可能的原因：
1.用户程序错误
-0003看门狗错误
-0011间接寻址
-0012非法的浮点数
2.电气干扰
-0001到0009
3.元件损坏
-0001到0010
读出致命的错误代码号，参考S7-200中文说明书进行处理
1.对于编程错误，检查FOR，NEXT，JMP，LBL和比较指令的用法
2.对电气干扰：
控制盘良好接地和高电压与低电压不并行引线；把24VDC传感器电源的M端子接到地
电源损坏
电源线引入过电压
把电源分析器连接到系统，检查过电压尖峰的幅值和持续时间，根据检查结果，给系统加一个合适的抑制设备
电气干扰问题
1.不合适的接地
2.在控制柜内交叉配线
3.对快速信号配置了输入滤波器
控制盘良好接地和高电压与低电压不并行引线；把24VDC传感器电源的M端子接到地；增加系统数据块中的输入滤波器的延迟时间
当连接一个外部设备时通讯网络损坏（计算机接口、PLC的接口或PC/PPI电缆损坏
如果所有的非隔离设备（如PLC、计算机、和其他设备）连到一个网络，而该网络没有共同的参考点，通讯电缆提供了一个不期望的电流通路。
这些不期望的电流可以造成通讯错误或损坏电路
1.具体可参考参考S7-200中文说明书进行处理
2.购买隔离型PC/PPI电缆
5.检修工作准备及检修施工管理
5.1大修开工前的准备工作：
5.1.1系统和设备大修开工前，必须做好以下各项准备工作：
5.1.1.1确定检修的重点项目，并做好有关设计、试验和改造所需的技术准备工作。
5.1.1.2落实物资准备和检修施工现场布置，确定检修项目的施工和验收负责人。
5.1.1.3开好工作票，检查安全措施、落实情况。
5.2施工阶段管理：
贯彻安全工作规程，严格执行各项质量标准，保证检修质量，确保如期竣工。
6.各设备主要参数
6.1河床及北干检修排水泵技术参数
名称
参数
名称
参数
水泵型号
400JC/K550-17×2
电动机型号
YLB250-2-4
扬程
34m
功率
75kW
流量
550m³/h
电压
380V
转速
1450r/min
电流
140A
台数
3
转速
1480r/min
备用泵启动水位
▽1210.5
接法
△
工作泵启动水位
▽1210.2
频率
50Hz
停泵水位
▽1209.2
绝缘等级
B级
检修集水井井底高程
▽1204
防护等级
1P23
排水廊道高程
▽1209.5
6.2河床及北干渗漏水泵技术参数
名称
参数
名称
参数
水泵型号
350JC/K300-12×3
电动机型号
YLB250-1-4
扬程
36m
功率
55kW
流量
300m³/h
电压
380V
转速
1450r/min
电流
104A
电动机功率
55kW
转速
1480r/min
台数
2
接法
△
备用泵启动水位
▽1210.7
频率
50Hz
工作泵启动水位
▽1210.2
绝缘等级
B级
停泵水位
▽1208.2
防护等级
1P23
滲漏集水井井底高程
▽1204
6.3南干检修水泵技术参数
名称
参数
名称
参数
型号
150JC/K50-8.5×4
电动机型号
Ylb160-1-2
扬程
22m
功率
11kW
流量
40m³/h
额定电流
22A
转速
2910r/min
额定转速
2910r/min
配用电动机功率
11kW
接法
△
备用泵启动水位
▽1226.5
绝缘等级
B级
工作泵启动水位
▽1226.2
防护等级
1P25
停泵水位
▽1225.5
台数
2
井底高程
▽1221.7
6.4南干渗漏水泵技术参数
名称
升级会员 