自备电厂发电机监控系统安装维护手册.doc

发电机监控系统
安
装
维
护
手
册
目 录
第一章 系统概述…………………………………… …… 2
1、系统硬件组成与结构框图
2、系统硬件技术指标
3、系统功能
第二章 硬件的安装……………………………………… 7
1、控制柜与操作台的就位
2、显示器的安装
3、工控机的安装
4、打印机的安装
5、PLC的安装与接线
6、注意事项
第三章 系统测试与调试………………………………… 12
1、线路测试
2、PLC调试
3、系统联调
4、注意事项
第四章 系统维护与故障排除…………………………… 13
1、系统维护
1)上位机的维护
2) PLC的维护
2、PLC常见故障的排除方法
附一 控制室管理建议……………………………………… 19
附二 控制柜电气图纸……………………………………… 20
附三 PLC程序清单………………………………………… 21
第一章 系统概述
监控系统由两台计算机（上位机）与一面PLC（下位机）柜组成。
一台计算机置于锅炉控制室、另一台计算机置于汽机主控室；PLC主站与从站（合成在一台PLC柜中）通过系统内部总线Genius自成系统。监控系统通过交换机，利用屏蔽双绞线以态网形式相互联络通讯。锅炉监控上位机主要显示所在锅炉区域运行状态、汽机房设备运行状态监视与连锁操作。汽机监控上位机只显示所在汽机房仪表检测参数值、设备运行状态与生产流程等。
监控系统对电动阀门显示开关状态，电动调节阀门进行PID调节并有开度指示；所有采集温度、压力、流量、位移、震动等模拟量信号显示、报警以及进入连锁控制；输入接点信号状态显示。
一、 系统硬件组成与结构框图
1．监控系统硬件组成见表（一）
表一 3#发电机监控系统硬件组成
名 称
规格型号
数量
单位
备 注
计算机
DELL
2
台

显示器
DELL
2
台

交换机
D-LINK 8口
1
台

打印机
LQ-1600KⅢ
1
台
EPSON
PLC
VersaMax
1
套
GE
监控软件

2
套
300点
编程软件
CIMplicity ME
1
套
GE
控制柜
1000X600X2200
1
面

2．PLC系统的硬件组成
名 称
规格型号
数量
单位
中央处理器
IC200CPU005E
1
个
I/O扩展模块
IC200ETM001
1
个
I/O扩展接受模块
IC200ERM001
2
个
电源模块(220VAC/5VDC)
IC200PWR102
5
个
数字量输入16点24VDC
IC200MDL640
1
个
数字量输入32点24VDC
IC200MDL650
1
个
数字量输出16点24VDC
IC200MDL740
2
个
模拟量输入 4通道RTD
IC200ALG620
9
个
模拟量输入,7通道,TC
IC200ALG630
1
个
模拟量输入,15通道, 4~20mA
IC200ALG264
3
个
模拟量输出, 4通道, 4~20mA
IC200ALG320
4
个
I/O底座
IC200CHS022
20
个
I/O底座
IC200CHS003
1
个
辅助电源底座
IC200PWB001
2
个
3．监控系统硬件结构框图
二、 系统硬件技术指标
1、气候环境适用性
工作温度：0℃~50℃
工作湿度：20%~90%相对湿度无结露
储存温度：-20℃~60℃
储存湿度：0%~95%相对湿度无结露
化学物质影响：强碱性溶剂会对外壳造成损坏
2、机械环境适应性
抗振动：10~57Hz 幅度震动
57~150Hz 1g峰峰值
抗冲击: 10g峰值，11ms 半正弦波
3、电源适用性
工作电压：220V AC±10%,50Hz±1Hz
4、安全要求
接地：机壳地接地电阻<4Ω，屏蔽地接地电阻<1Ω，接地支
线铜芯截面平方，接地干线铜芯截面4~25平方
绝缘电阻：电源端子与接地端子之间大于20 MΩ；
三、 系统功能
1、控制范围
系统对电动阀门显示开关状态，电动调节阀门进行PID调节并有开度指示；采集温度、压力、流量、位移、震动等信号模拟显示；重要的连锁操作。
2、系统硬件完成功能
A、 系统具备对以下参数进行监控的能力：
液位（4~20mA）、温度（PT100）、压力（4~20MA）、流量（4~20MA）、阀门状态（开关量）。
B、 系统具备对以下设备进行控制的能力：
紧急切断阀（开关量）
C、 系统具备对以下设备进行PID控制
调节阀门（4~20mA）
D、 重要设备的连锁保护
E、 硬件具备联网功能
3、系统软件完成功能
1）信号检测处理功能
对发电机模拟量信号与开关量信号进行实时检测与处理，判断是否有异常情况发生，对重要参数的越限情况发出生光报警，提醒岗位操作人员注意并确认。
2）画面显示功能
画面显示数据显示画面、工艺流程图画面、设备状态显示画面、趋势曲线记录显示画面、报警信息汇总显示画面等；画面显示直观、色彩鲜明、操作简便、主要设备采用动画显示。
3）数据动态刷新功能
数据动态刷新点分：数值点、状态点与棒图点等。
4）在线帮助功能
测控系统重要操作应有自动在线操作指导说明，常规操作有在线操作使用说明书可供随时查阅。
5）趋势曲线记录功能
系统对模拟量应有曲线显示记录功能。
6）报表功能
根据客户要求制定各类报表格式与内容，报表输出分自动定时与人工随机两种打印输出方式。
第二章 硬件的安装方法
一、控制柜与操作台的就位
控制柜与操作台采用底部螺栓固定。固定前应保证地面的水平度，安装时确保螺丝拧紧。
二、显示器的安装
1）显示器拆箱时要轻拿轻放,同时检查一下显示器的底座、电源线、说明书、质量保证书等是否齐全。另外，检查一下显示器是否 有污渍,表面是否有划痕。
2）按要求将显示器安装在机柜内并固定牢。
3）将显示器的电源线接到电源插板上。
4）将显示器的信号线接到工控机的显卡接口上,一定要接牢。
5）开机时先将显示器的电源开关打开。
注意: 搬动显示器及插拔电源时应小心, 显示屏不可用手触摸与擦 拭；显示器不能与有磁力的物体放在一起；开机时应先开显示器,关机时应先关主机再关显示器,不可直接插拔插头或断电。
三、工控机的安装
1）放置计算机
将计算机置于操作台内并保持操作台面整洁。
2）连接外围设备
A、确认计算机及其外围设备的电源已关闭(断电) 。
B、把打印机的打印电缆连接到工控机的并口。
C、PLC与计算机上的通讯线连接到交换机上。
3）使计算机工作起来
A、将计算机与显示器、键盘、鼠标等连接好。
B、接通电源并启动计算机，确认计算机在此情况下使用正常。
4）给计算机及外围设备通电试运行
A、给计算机通电
B、给外围设备通电
C、启动计算机进入操作系统
D、进行计算机与控制柜的通讯试验，确认一切正常。
四、打印机的安装
1）选择打印机的安放位置
A、打印机放在打印机台上，距离计算机较近，以便接口电缆的连接。
B、打印机的周围留出足够的空间，以便操作与维修。
C、注意远离电磁源的干扰，如低音扬声器、无线 机站等，避免与能够引起电压波动的电器在同一回路中。
2）打印机拆封、安装色带盒
3）打印机通电、自检
A、在打印机关机的情况下，连接好电源线
B、使过纸控制杆在单页位置
C、开机时按住[换行/换页]进入测试
D、滑动左侧导轨到箭头标志的位置，然后调节右侧导轨使两导轨之间的距离与您的打印纸宽度匹配
E、合上后部打印机盖，放入一页单页纸，打印机将自动装入单页纸，开始打印自检页
F、要结束自检打印，先按[暂停]键，再按[进纸/退纸]键
4）连接打印机与工控机
关闭工控机与打印机电源开关，将打印电缆分别连接到打印机与工控机的并行接口上，一定要确认插紧。
5）安装打印机驱动程序
A、启动并进入Windows操作系统
B、找到“添加打印机”选项，运行添加打印机向导
C、按照向导提示安装打印机的驱动程序
D、单击“完成”，完成打印机驱动程序的安装
五、PLC 的安装
1、环境条件：
不要在下列任何一类场所中安装PLC
A、环境温度低于0℃或高于55℃
B、温度急剧变化或有凝露
C、环境湿度低于35%或高于85%
D、有腐蚀或易燃性气体
E、有过多尘埃或氯化物
F、使PLC遭受冲击与震动
G、阳光直射
H、使PLC接触到水、油或化学试剂
2、散热冷却
为确保PLC不过热，机柜内要安装冷却风扇。
模块系统上下方向与其他设备间应留出5.1cm的间隙,模块系统左右方向与其他设备间应留出2.5cm的间隙。为满足散热要求，导轨应水平安装。如图：
3、机架间距离
机架间应有足够空间供I/O布线，两机架间应留70-120mm的间距（见下图）。
4、底座安装
所有底座都应安装在标准DIN导轨上，导轨应做电气接地保护。安装步骤如下：
A.将底座卡在标准DIN导轨上，无须使用任何工具。
B.将底座连接到CPU/NIU上。
C.总线连接。沿导轨滑动模块底座，确保总线插头、插座连接。不要用力过猛，以免损坏总线。
5、模块安装
安装前保证锁定杆处于开锁状态
将模块密码盘与底座密码调整一致；将模块锁定杆、T型槽与底座锁定孔、插槽对齐。
将模块压装在底座上。
用锁定杆锁住模块。
6、模块的带电插拔功能
如果在断开模块的供电电源的情况下，拔下模块，将不影响系统其他部分的工作。
对于带电插拔的操作来说，模块的安装与拆除应在2秒钟之内完成，否则会产生组态错误，影响系统操作。
应尽量避免带电插拔，一旦误操作会导致系统错误、损坏设备、元件等。
7、接地
控制系统中的所有元件与设备都应接地，接地导线应按星型连接；如图显示，所有的分支多连接到一个公共的接地点上；接地电阻≤4Ω。不完整的接地会危及到系统的稳定性。
注意：1、静电会损坏PLC各部件。人在接触PLC之前，务必先接触接地的金属物体放电。
2、机架必须水平安装，使单元垂直向上。
第三章 系统测试与调试
一、线路测试
1、检查每一端子、接点是否接好，确保接线牢固。
2、检查电源连接是否正确（包括24VDC，220VAC）。
3、检查每根电线的线标是否正确，确保信号类型与接线方式正确。
二、PLC调试
1、确认PLC各通道与外接信号类型匹配、接线正确
2、用编程软件（CIMPLCITY Machine edition）用屏蔽双绞线与PLC连接，外部送入所需的信号，监视显示的数据是否正确。
3、系统整体联调
1）给计算机、PLC、变送器等供电，检查画面显示的数据是否正确（最好与外部变送器显示数值一一核对）。
2）使开关量信号模拟动作，检查上位机显示是否正确。
注意事项：
1）启动工控机前应先打开显示器电源。
2）给外部变送器送电之前，应检查电源电压是否正确，确认无误方可送电。
3）信号的调试应分别有序地进行。模拟量调试应先送一路变送器的电源，检查上位机显示值是否正确。开关量应有顺序地输入信号，逐一检查显示是否正确。
第四章 系统维护
一、上位机维护
计算机可以在复杂的环境中工作，但在实际工作过程中应注意以下问题：
1、 CPU风扇不转 CPU风扇是整个计算机中最易出现问题的地方，如运行过程中出现死机（黑屏或程序死机），应先开机看计算机CPU风扇是否转动。
2、画面抖动
可能由下列原因产生:
· 供电电压波动较大
· 显示器老化
· 显卡性能降低不稳或老化。
3、计算机找不到硬盘或软盘 应考虑内部插头是否松动或主板
电池电压是否过低。
4、开机听见“啼啼”两声 请马上关机，把显卡、内存条重新
插一下。
5、开机后无反应 请测一下电源是否接好、是否有电压输出。
二、 PLC维护
1、确保PLC柜有良好的冷却，定期检查机柜风扇是否运转。
2、PLC机柜应定期除尘。
3、定期检查模块的故障指示灯有无显示（PLC的CPU在发生不重要的故障时不停止工作）。
4、定期检查插接线缆是否牢固，并定期紧固。
5、当PLC电池快耗尽时，应在一周内更换电池（电池在25ºC下正常使用寿命为5年，如在高温环境下使用寿命会缩短）。
三、PLC常见故障排除方法
可编程控制器（PLC）在本系统中的作用是对现场信号的采集与控制，并将采集的信号送到上位机供远程监控用。可编程控制器正确地安装、调试后，日常维护非常重要。安装调试中可能遇到的故障分别叙述如下：
（1）CPU机架与扩展I/O机架
出 错
可能的原因
改正方法
电源指示灯不亮
电源模块错误
检查更换电源模块
熔丝频繁熔断
电压选择端子设置错误
改正电压选择端子设定
典型的短路或被火烧坏
更换CPU或电源单元
RUN（运行）指示灯不亮
程序错误
改正程序
电源线故障
更换CPU
硬件配置错误
修改硬件配置
RUN指示灯亮，但RUN输出没接通
电源线路故障
更换CPU
特定号的继电器共输出（或输入）接通
I/O总线故障
更换底板
（2）输入单元
出 错
可能的原因
改正方法
指示器不亮，且无输入接通
无外部输入电源
检查电源输入
外部输入电压太低
供给额定电压
端子螺钉松动
拧紧端子螺钉
端子板连接器接触不良
锁紧连接器
指示器亮，但无输入接通
输入电路有故障
更换单元
所有输入保持接通，不会关断
输入电路有故障
更换单元
特定继电器号的输入不接通
输入设备有故障
更换输入设备
输入接线断开
检查输入接线
端子螺钉松动
拧紧端子螺钉
端子板连接器接触不良
锁紧连接器
外部输入接通时间太短
调整输入单元
特定继电器号的输入不能关断
输入电路有故障
更换单元
输入不规则地接通与关断
外部输入电压太低
供给额定电压
存在因噪声引起误动作
采取抗噪声措施，如安装浪涌吸收器，安装隔离变压器与使用屏蔽电缆
端子螺钉松动
拧紧端子螺钉
端子板连接器接触不良
锁紧连接器
8个继电器成组误动作
公共端子螺钉松动
拧紧端子螺钉
端子板连接器接触不良
锁紧连接器
CPU有故障
更换CPU
工作正常，但输入指示灯不亮
LED有缺陷
更换单元
（3）输出单元
故 障
可能的原因
改正方法
无输出接通
没有负载电源
提供电源
负载电源电压太低
供给额定电压
端子螺钉松动
拧紧端子螺钉
端子板连接器接触不良
锁紧连接器，需要的话更换之
I/O总线连接器接触不良
更换单元
输出电路有故障
更换单元
各输出都不能关断
输出电路有故障
更换单元
指示器不亮，且特定继电器号的输出不接通
输出时间太短
改正程序
输出电路有故障
更换单元
指示器亮，但特定继电器号的输出不接通
输出设备有故障
更换输出设备
输出接线断开
检查输出接线
端子螺钉松动
拧紧端子螺钉
端子板连接器接触不良
锁紧连接器
输出电路有故障
更换单元
指示器不亮，但特定继电器号的输出并不关断
输出继电器有故障
更换继电器

存在由漏电流或残余电电流引起的故障恢复
更换外部负载或加一个假负载电阻
指示器亮，且特定继电器与的输出并不关断
输出电路有故障
更换单元
输出不规则地接通与断开
存在由噪声引起的误动作
采取抗噪声措施，如安装浪涌吸收器，安装隔离变压器与使用屏蔽电缆
端子螺钉松动
拧紧端子螺钉
8个继电器成组误动作
公共端子螺钉松动
拧紧端子螺钉
端子极连接器接触不良
锁紧连接器
CPU有故障
更换CPU
工作正常，但输出指示器不亮
LED有缺陷
更换单元
2、电池
危险！电池会燃烧、爆炸或漏液，绝对不能短路电池的两端、对电池充电、拆开电池、加热电池或将电池投入火中。
当电池耗尽时，应在一周内更换电池，以免丢失数据。
电池在25℃下正常合适寿命为5年。如果在高温环境下使用，使用寿命将会缩短。
电池与它的接插头一起成为一个组件。更换电池组件时，请遵照下述步骤：
A、 切断PC电源（如电源不在ON状态，先接通电源，至少一分钟，再关断电源）
B、取下CPU单元上的电池舱盖
C、取下旧电池组
D、装上新电池组。
E、盖上电池舱盖
4）检查
为了保持PLC在最佳条件下工作，需要每天或定期作检查。尽管PLC是由寿命很长的半导体器件制造的，但不合适的环境条件会对其性能产生不利影响。
建议每半年或一年作一次检查，但在恶劣的环境下，需要更频繁地检查。
如果下面的表格中的某一个条件没有满足，应立即采取措施，予以纠正。
序号
项 目
内 容
标 准
1
主电源
检查电源端子上的电压波动
电压必须在允许电压波动范围内
2
周围环境
测量控制面板内的温度
温度必须为0℃-55℃
测量控制面板内的湿度
温度必须为35%-85%
检查尘埃
不能有积聚的尘埃
3
I/O电源
检查I/O端子上的电压波动
电压必须在各个单元的技术规格范围内
4
安装
检查所有单元是否固定
单元必须牢固地固定
检查所有电缆连接器
电缆必须连接可靠
检查所有外部连接回路
螺钉必须拧紧
检查所有外部连接电缆
电缆不能有任何损坏
5
易损部件
数字量输入模块

模拟量输入模块

电池
预期寿命：5年25℃
注意事项：
·更换单元之前，先要关断电源。
·在更换了损坏单元之后，检查新单元，确认不再出现相同的问题。
·单元送去修理时，尽可能详细地书面提供存在问题，在给经销商发货时，将它附在单元上。
检查工具：
·需要的工具 ·螺丝刀（平头与十头）
·电压表（模拟型与数字型）
·工业酒精与干净棉布
·特殊情况时需要的工具 ·信号发生器
·变阻箱
·温度表与湿度计
附一 控制室管理制度建议
一、 严格按操作顺序进行开关机操作
开机顺序：
1、 确认现场仪表与控制室内设备具备通电条件
2、 闭合控制柜内总供电电源开关
3、 将相应各分供电开关拨至“开”的位置
4、 将直流电源分配器开关拨至“ON”的位置
5、 打开显示器与打印机的电源开关
6、 打开操作站计算机的电源开关
7、 进入应用程序
关机顺序：
1、 正常退出应用程序
2、 关断操作站计算机的电源开关
3、 关断显示器与打印机的电源开关
4、 将直流电源分配器开关拨至“OFF”的位置
5、 将相应各分供电开关拨至“关”的位置（向下）
6、 分离控制柜内总供电电源开关（电源供电器内总开关）
二、 操作台面严禁蹬踏坐靠
三、 非操作岗位人员禁止对程序等进行操作
四、 严禁在操作站计算机上运行游戏软件或非授权软件
五、 每班应定时对控制室进行卫生维护
六、 操作过程中遇有问题应及时向技术人员反映
附二 控制柜电气图纸
附三 PLC程序清单
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