开平市大沙河水库广东开平529300
摘要：在本篇文章中将会针对电站的具体情况与改造背景展开概述，而后针对系统改造之前的情况展开分析，进而针对泰山抽水蓄能电站下水库闸门电气控制系统的具体改造内容展开研究，希望可以为相关人员提供参考帮助。
关键词：抽水蓄能电站；水库闸门；电气控制系统改造
随着现代科技的不断进步，电气控制系统也在不断完善。而电气控制系统在蓄能电站下水库闸门中占据着极为重要的位置，其不仅关系到电站是否可以正常运行，同时对于电站运行的安全性也会起到较大影响，这就对原有的蓄能电站下水库闸门电气控制系统提出了更高的要求。为了提高电站运行的稳定性及安全性，就需要不断对电气控制系统展开改造，提高控制系统运行性能。从目前看来，PLC编程控制器的使用可以使电气设备得到更加高效安全的管控，为电气设备的使用提供技术保障。
1.PLC技术的概述与特点
1.1PLC技术的概述
PLC全称为Programmable?Logic?Controller，可编程逻辑控制器，PLC是由计算机当中的高端通信技术、操作、数字运算技术以及自动控制等技术全面融合集于一身的控制系统，如今在电气控制系统中的应用较为广泛。如图1所示：
图1：电站PLC电气控制系统的流程图
PLC控制系统是为了能够全面的实现自动化管理及控制研发而生的。PLC控制技术的应用，为我国自动化控制与管理起到了很大程度的推动作用。随着PLC控制技术的不断发展与进步，在通过PLC展开编程工作时，所使用的编程语言也朝向高级化的方向发展与前进，以更加的贴合人类所拥有的思维表达方式转变，但其自身所使用的编程语言仍然存在着最初低级语言的灵活与高强度的抗干扰能力等，能够全面的增加PLC自身拥有的功能及其自身系统的公开性，因此，通过充分的利用PLC不仅可以为电气控制提供相应的便利，还可以为自动化管理与控制系统的发展打下良好的基础。
1.2PLC技术的特点
PLC技术将传统的微机技术与继电接触控制技术相结合，不仅解决了传统控制系统中所存在的不足，而且充分利用到微处理器处理性能强大的优点。PLC技术的特点有很多，例如：功能性强、通用性强、可靠性较高以及编程较为简单与故障发生频率低等，主要可以将其具备的特点分为以下四个方面：第一方面是PLC自身抗干扰功能与稳定可靠性能较高，在对电气设备展开控制的过程中适应力较强；第二方面是PLC在适用性能、配套全面与功能等方面都十分完善，可以轻易的将电气控制当中所存在的其它自动化控制系统结合到一起，还可以扩展控制系统功能；第三方面是PLC在程序编制上所使用的是非常简单易懂的指令式，在实际使用操作上非常简单易学；第四方面是PLC控制系统经过四十年的完善，整体功能已经被完善的十分成熟，特别是在逻辑计算与处理控制两方面【1】。
2.泰山抽水蓄能电站下水库闸门电气控制系统的具体改造内容
2.1针对逻辑控制的硬件改造
控制系统通过电源、变频器、制动机、信号系统、监控系统与轿厢等部分组成，可以将电站下水库闸门电气控制系统中的控制系统分成两个部分，分别是运作与逻辑控制这两种系统，在这其中的调速主要指的就是对电站处于运行状态的实际运作展开掌控，而逻辑控制主要指的就是对电站的信号展开收集、计算、传输与显示，因此，在对PLC电站中的控制系统硬件展开设计时，应当着重对以上两种系统展开深入的分析与研究。
（1）在调速系统中最为关键的部件就是变频器与曳引机，而在对电站中的控制系统展开设计时，所挑选变频器与曳引机的类型是通用机与鼠笼型电机，而且在挑选变频器的过程中最为关键的一点就是容量，因此，就需要对电站的运行速度、重量与曳引机的运行功率等多方面展开综合分析后，将符合电站中控制系统的实际需求作为主要原则，最终选取容量最为适合的变频器。在计算曳引机运行的工作电流时，可以通过以下公式所计算：
L=K2P[（WJ+WK）g+F]，F=K1（W1+W2）g
在这其中L所代表的是曳引机运行的实际功率；P所代表的是电站的运行速度；Wj所代表的是闸门的实际重量；Wk所代表的是闸门的承载重量；K1所代表的是闸门的摩擦系数；K2所代表的是闸门的可靠系数。由于变频器的额定电流会高于曳引机的工作电流，所以在通过公式得出曳引机的运行功率后，就可以按照实际运行的各项参数得出工作过程中的实际电流，最后就可以断定变频器额定的最小电流，从而确定出变频器最为适合的容量大小。另外，通过PLC所输出的实际触点，就可以按照变频器在运行过程中的实际状态释放信号，再通过科学、合理的连线方法与提前设定运行的各项参数，对电站运行的实际速度、时间等多方面展开掌控，并以此来保证电站在运行过程中的稳定与安全【2】。
（2）在改造逻辑控制之中的硬件结构时，一定要按照蓄能电站的水库闸门来确定分配PLC的最佳位置，从而在真正意义上降低输入与输出点，通常使用的方式可以分为以下三种。第一种，是将曳引机中的编码器和水库闸门的实际数值相互对比，从而精准的判断的蓄能电站所在的具体位置，并严格的控制住蓄能电站的实际运行状态，这样的设计方式仅需要一个PLC的输入端就可以。第二种，是充分的利用编译器，通过二进制的方法装换所有水库闸门的蓄能电站信号，这样也可以有效的降低PLC的输入与输出点。第三种，是采用数码管同用一个BCD的输出方法，这样就能够将所有水库闸门的蓄能电站信号按照片信号的方式展示出来，最终有效的减少PLC的输入与输出点。在将PLC连接到编码器上时，所使用的接线方法是单向方法，从而断定出蓄能电站所在的具体位置，这样就能够将编码器作为媒介，将变频器与编码器之间构成整体，从而对蓄能电站展开真正意义的掌控【3】。
2.2蓄能电站的控制系统改造
蓄能电站中的控制系统，主要含有：判断、定向、运行方位、速度、开关与信号等多种模块所组成，所以在对其中的系统展开设计工作时，就可以从以下几方面展开：
（1）在系统中的判断模块，主要指的就是对蓄能电站所在的实际位置展开判断，按照控制系统所接收的请求信号，对蓄能电站的所在位置展开掌控。在对其展开设计时，就会因为触摸尺寸的实际大小受到限制，这就使得计算的蓄能电站位置和实际位置所有不符，甚至还会出现蓄能电站无法按照预期达到指令位置。为了能够有效的减少这种类型的误差，就需要在对系统展开设计时确保准确度，而且在对其展开仿真试验时，根据蓄能电站实际的变化高度展开分化，通过相同的指令对蓄能电站的实际高度展开对比，从而就能够得知蓄能电站的轿厢具体位置，并以此来对蓄能电站的实际运行展开控制。
（2）在系统中的定向模块，主要指的就是根据蓄能电站的所在位置与信号指令，确定蓄能电站运作或是停止的实际运行。因为在蓄能电站中的控制系统会自动储存所有水库闸门的相关信息，在蓄能电站操作人员发出信号时，其会自动将储存的水库闸门信息与使用信号相互对比，在储存的水库闸门信息较大时蓄能电站就会开始上升，相反蓄能电站就会开始下降。而且系统可以按照对运行所设计的相关程度，将曳引机所旋转的实际方位展开控制，从而掌控蓄能电站是上升还是下降的实际运行。
（3）在系统中的显示模块，主要指的就是对蓄能电站运行的实际速度展开控制，在蓄能电站处于运行的时候或是因为请求信号达到信号传输站时，在蓄能电站的过程中就显示出相应的运行状态，这时蓄能电站就会开始逐渐转到正常运行的情况中，如果发送请求信号的水库闸门频率较高，那么蓄能电站运行情况的实际需求也会有所加快，所以蓄能电站在运作的过程中，也会按照实际所处位置和请求信号位置运作情况，对蓄能电站的实际运行展开调整或控制【4】。
3.结束语
综上所述，本研究论述了一种基于PLC控制的电气控制系统，阐述了该系统的软硬件改造及实现方式，达成了对电气控制系统的改进和优化的目标。下一步，仍需要我们对PLC在蓄能电站下水库闸门系统中的应用做进一步的研究，从而为抽水蓄能电站下水库闸门的正常运行提供良好的基础保障。
参考文献：
[1]杨建国，刘璐.泰山抽水蓄能电站下水库闸门电气控制系统改造[J].水电站机电技术，2015（7）：46-48.
[2]张建伟，高海欧，郑智勇，等.西龙池抽水蓄能电站上库闸门控制系统防雷改造[J].云南水力发电，2016，32（3）：131-133.
[3]贾超，周晓勇，李辉，等.泰山抽水蓄能电站上水库渗漏及防治措施分析研究[J].水力发电，2017，43（7）：53-57.
[4]陈效华，蔺强，王盛鑫.滑框倒模新技术在蒲石河抽水蓄能电站上水库进/出水口闸门井施工中的应用[J].水利水电技术，2009，40（6）：13-15.