武汉大学动力与机械学院

水电站自动化课程设计

专业：能源与动力工程 设 计 人：

班级：能 动 四 班 学号：

指导老师：肖志怀

完成时间： 2017年 1 月 11 日

武汉大学动力与机械学院

目录

目录........................................................ - 1 - 第一章 设计原始资料......................................... - 2 - 第二章 电动机主电路设计.................................... - 3 -

2.1 电机的选择 .......................................... - 3 - 2.2 主回路接线原理图 .................................... - 3 - 2.3 主回路设备的选择 .................................... - 5 - 2.4 电机的保护 .......................................... - 9 - 第三章 系统控制回路设计................................... - 10 -

3.1 系统控制结构 ....................................... - 10 - 3.2 控制系统的工作原理 ................................. - 10 - 第四章 PLC控制回路的设计 .................................. - 12 -

4.1 PLC的选择.......................................... - 12 - 4.2 I/O端子分配及接线图................................ - 12 - 4.3 梯形图程序设计及说明 ............................... - 13 - 4.4 语句指令表 ......................................... - 15 - 4.5 设备清单 ........................................... - 17 - 附表....................................................... - 18 - 参考文献................................................... - 19 -

- 1 -

武汉大学动力与机械学院

第一章 设计原始资料

集水井排水装置自动控制

某水电站渗漏排水系统有二台相同的渗漏排水泵，一台工作，一台备用。水泵类型为深井泵，单台配套电动机容量：90kW，电压：AC380V。每台水泵出水管道上安装一只电动阀门，水泵抽水时电动阀门打开，水泵停止时电动阀门关闭，电机功率1.5kW。

排水井水位和高程：渗漏排水井底板高程3.0m，停泵水位高程5.0m，工作泵启动水位高程11.5m，备用泵启动水位高程12.0m，报警水位高程12.2m。

控制要求（机构系统图如图1）：

（1）深井泵启动前3秒必须先给润滑水，泵启动后2min切断润滑水，润滑水由机组技术供水系统供给，供水管径20mm，通过电磁阀自动控制，该电磁阀的工作可自动合/分，也可手动合/分。

（2）盘面上要有电源指示灯，运行指示灯和故障指示灯。控制柜有电时电源指示灯亮，抽水泵电动机运转时运行指示灯亮，控制柜有故障时故障指示灯亮，故障信号：（a）接触器故障（b）启动超时（45s）

（3）深井泵工作方式：自动/手动。自动方式时，控制装置依据控制流程要求自动实现水泵的启/停控制。手动方式时，通过操作面板上的操作开关直接控制水泵，该方式仅供设备调试或检修使用。

（4）蓄水池水位达到报警水位时，控制柜内喇叭要发出断续的蜂鸣声，电铃要响。

（5）出水管道上的阀门电动机正反转时要有硬件互锁和软件互锁，避免电气短路。

（6）工作水泵和备用泵每周轮换一次。

图1-1 集水井排水装置机构系统图

- 2 -