基于冗余PLC的变频调速启闭机电气控制系统在千岛湖配水工程中的应用

岳伟强，赵志惠，叶 青

（浙江华东机电工程有限公司，浙江 杭州 311122）

1 设备组成和主要技术参数

千岛湖配水工程林山水闸1×8 000 kN固定卷扬式启闭机，用于启闭羊岩坞水闸1扇事故检修闸门。启闭机主要由电动机、制动器、减速器、卷筒装置、钢丝绳、滑轮组、机架、电控设备以及必要的附属设备组成。本机为单吊点，由1套卷扬系统组成，1台型号为YZP450L2-10 S3 40%355 kW的变频电机驱动。电机和减速机间的高速轴上设有1套工作制动器，在起升卷筒的盘边上设置1套安全制动器。启闭机主要参数见表1。

2 启闭机电控系统概述

电控系统主要由配电回路、变频调速装置、PLC回路、荷重开度综合仪等安全保护装置组成。系统采用触摸屏+传统继电器逻辑控制+冗余PLC（可编程控制器）+变频调速的整机控制方案。触摸屏用于监视本机设备I/O状态和数据显示，设备故障时方便查找原因；PLC为整机的逻辑控制中心，协调各机构的运行并将系统运行情况传输到监控中心；当遇到PLC故障时，切换到“现地手动”位置通过柜门上的控制按钮，仍可以对闸门进行操作，最大限度地保证设备在紧急情况下也能运行。操作分为现地手动、现地自动和远程3种模式，以满足不同工况的操作需要。

3 启闭机变频控制驱动系统

3.1 变频调速系统的选型及特点

由机械设计参数可知启闭机的启闭速度为0.2～4.0 m/min，总调速范围为1:20，重载时调速范围为1:10，此时电动机为恒转矩输出；轻载时调速范围达到1:20，50～100 Hz范围内电动机处于恒功率输出状态，实现轻载快速升降，缩短闸门启闭时间，提高工作效率。……