摘 要： 托克托电厂二期开式水电动滤网采用PLC控制，PLC使用的是施奈德公司的NEZA系列。近年来，由于施奈德公司的NEZA系列PLC已经停产，备件采购困难。而且现在控制回路全部在就地控制箱，对检修及故障原因查找带来很大的不便。特别是故障的记录及滤网和排污的状态上位机无法监视，给设备的运行带来很大的不便与隐患。所以托电公司结合机组大小修将电动滤网改进DCS控制，旋转电机保留就地点动功能，排污门电源单独从MCC配电柜取，增加电动门就地控制箱，保留就地电动门的操作。

关键词： 远方控制；就地控制；远方监视

1.前言

电厂开式水含有的各种杂质较多，如不能将其中大部分杂质过滤去除，将会造成机组各种使用开式水冷却的冷却器堵塞，进而影响润滑油等重要介质温度的异常上升进而影响机组的安全稳定运行。目前托电公司二期工程使用的开式水电动滤每台机组共三个，分别是工业水泵入口电动滤网，氢冷升压泵入口电动滤网，大机冷油器及真空泵轴承冷却器入口电动滤网。目前电动滤网采用PLC就地控制，PLC使用施奈德公司的NAZA系列，该系列PLC已经停产备件无法采购。电动滤网控制逻辑在PLC内，检查逻辑需要采用笔记本，增加了很大的工作量。控制回路在就地控制箱，控制回路复杂，对问题的解决带来很大的不便。总之采用PLC控制给检修带来了极大的工作量。而且旋转电机和排污门的状态无法监视，排污门一旦开了之后水就流入-4米泵坑，极可能造成水淹泵坑的恶性事故。

2.电动滤网技术标准

目前托电公司二期工程使用的电动滤网由四川自贡高精过滤机制造有限公司生产为DLS系列，具体型号为DLS400。设计差压0.02～0.4MPa，压力1.6MPa，流量1360 m3/h，，过滤精度0.001～6mm，驱动功率1.1kW。

电动滤网组成：过滤元件、驱动装置、制动装置、反冲洗装置、就地控制箱（箱门控制按钮及控制器PLC及电源开关及接线端子等）、排污电动门、差压监视开关、滤网转动控制接近开关。

由于电动滤网功能强大，设备组成复杂需要可靠地控制方式及控制系统。为此选用了施耐德公司的NEZA系列PLC作为控制器，并在就地设置控制回路，实现冲洗过程的自动化，并且还有差压监视功能。但是由于检修人员的技术水平以及对设备的熟悉程度不同，控制系统出现问题无法自动冲洗时，给处理问题带来很大的困难。还有采用PLC就地控制远方无法监视，为设备的安全稳定运行带来很大的隐患。为此托电公司将电动滤网改进DCS控制，并且保留就地操作功能。下面就就地控制下的控制回路和远方控制逻辑做以下分析。

3、工作原理

电动滤网的过滤和反冲洗推动力均有介质的压力提供。系统内腔的压力基本保持恒定，液体从滤芯的内腔向外流动，夹带的固体介质被截流在过滤介质的内表面，引起内外腔压差升高，过滤阻力逐渐增大。当内外腔压差超过压差控制器某一设定值时，差压控制器发信号，控制电机启动，带动反冲洗臂转动，同时打开排污管出口排污阀门。当反冲洗臂转至某一滤芯下方时，反冲洗管路与该滤芯内腔接通，过滤后的清液在自身压力的推动下方向穿过过滤介质，一方面过滤介质得到冲洗，另一方面杂质自动排除。反冲洗臂转动一周，每个过滤元件均得到一次反冲洗，再生，如此循环。所以避免了频繁更换过滤介质或人工清洗滤芯，提高了生产效率，可节省大量时间、劳力和财力。通过选择过滤介质可满足不同的精度要求，一般可达10μm甚至更高。整个过滤和反冲洗自动控制，无需人工参与，反向冲洗动作由差压控制器（差压大小反映滤芯堵塞程度）控制，反向冲洗时间由程序设定。在清洗过程中清洗面积占总过滤面积很小部分，冲洗压差大，这样反冲洗液用量小，过滤过程保持连续、波动小、冲洗效率高。机内唯一转动部件是反冲洗臂，转速低，运行平稳，同时具有磨损自动补偿功能，密封性能好，维护费用低的特点。

4.排污门和旋转电机控制回路说明

1、排污门控制

电动滤网排污门在启动反冲洗流程时开启，污水冲排污门流入-4米排污泵坑。反冲洗结束后自动关闭该排污门。電动排污阀为电动蝶阀，特别适合与泥沙含量达的滤渣，不会因为扭矩过载卡死关闭不严泄露，同时具有使用可靠、寿命长的优点。该排污门电源为380VAC，角行程、分体式。排污门带开关力矩及开关到位的行程开关，电机功率0.75KW。为了实现和就地均能控制，必须在就地设立就地控制箱，并增加“远方”“就地”切换按钮。另外开关按钮采用弹簧式，在控制回路里做自保持。就地控制时，将远方就地旋钮打至“就地位”，按一下“开”或“关”按钮后电动门就能朝预定方向开关。期间要是力矩动作或者是开关到位，均能使电机停止旋转。

为了防止排污门在开关过程中防止因过力矩造成电机烧毁，力矩开关必须采用常闭节点串联在控制回路里。在远方方式下，需将旋钮打至“远方”，DCS提供开关的指令，该指令为脉冲信号。剩余控制回路与在就地方式一样。排污门开关反馈的常开节点送至继电器，继电器节点作为开关到位的信号送至远方，就地开关到位指示灯及串联在排污门开关控制回路内。

在远方方式下时，远方（DCS发送开关指令，指令为脉冲信号）发送开排污门指令，KM1接触器带电励磁，同时KM1接触器常开接点闭合，控制回路自保持。此时，即使在就地控制箱上按下排污门开启按钮，电动门不会开启，这样就起到了闭锁作用。回路接通后排污门电机一直旋转。如果在开启过程中因为阀门卡涩，开力矩触发，自保持回路断开，排污门电机停止旋转，防止电机烧坏。在开启过程中，开到位后，自保持回路也能断开。这种情况下，就地控制箱上开到位信号灯亮，同时送给DCS一个排污门开到位的信号，远方显示排污门开到位。同理，远方方式下关闭该排污门时回路原理一致，此处不再累述。

2、旋转电机控制

旋转电机尾部带失磁抱闸装置，电机电源为三相380VAC，功率1.1KW。失磁抱闸装置电源直接接在电机电源的其中两相上，即电机带电时，抱闸装置同时带电，装置松开，电机能自由旋转，电机旋转的同时通过减速箱带动旋转滤网旋转。在减速箱与旋转滤网之间安装有一个九齿的齿轮盘，齿轮盘侧面安装一个接近开关。该齿轮盘突起部位靠近接近开关时，开关接通，否则不通。旋转时，齿轮盘凹陷部位正对接近开关，电机失电，抱闸装置抱死电机，滤网停止旋转，停止30秒进行冲洗。30秒时间之后，电机又开始旋转，直到齿轮盘凹陷部位对准接近开关后，又停下30秒冲洗，如此往复9次完成一圈的冲洗。旋转电机需在远方就地均能实现操作。因此，在就地控制箱上安装“远方”“就地”切换旋钮和点动按钮。在远方时旋转电机接受DCS的启动信号，该信号为长信号。

在就地方式下时，手动启动按钮按下，KM接触器励磁，旋转电机就开始旋转。此时，要是DCS发送启动指令是不起作用的，起到了闭锁作用。当手动启动按钮松开时，KM接触器失磁，旋转电机停止工作。

在远方方式下DCS发送旋转电机启动指令KM接触器带电励磁，旋转电机工作。此时要是按下手动启动按钮旋转电机也不会旋转，起到了闭锁作用。当DCS启动指令消失时，KM接触器失电，旋转电机停止运行。

说明：电机在旋转过程中，齿轮盘突起部位经过探头时间在4秒左右。接近开关在靠近齿轮盘的凸起位置时，发“1”信号，此时旋转电机保持工作，直到接近开关检测到齿轮盘凹陷部位与其正对，此时接近开关发“0”。旋转电机停止运行，滤网进行30秒的反冲洗。

5.遠方控制下逻辑说明

1、排污门远方控制

排污门需远方控制时，在就地控制箱上打远方位，DCS显示远方位时方可进行开关操作。排污门开允许条件：程序运行。程序运行指的是电动滤网在远方位操作时，运行人员启动冲洗程序。联锁关条件：冲洗成功。冲洗成功指的是旋转滤网旋转一周，即接近开关冲0到1状态翻转9次。排污门不设置联锁开条件，关允许始终为1。

2、旋转电机远方控制。

程序启动后，运行人员操作开启排污门。排污门开到位后，如果接近开关对准齿轮盘突起位置，即接近开关发1，电机马上开始旋转，直到接近开关对准齿轮盘凹陷位置停止30秒进行冲洗。一个周期完成后DCS首先发2秒的启动脉冲，在2秒内如果滤网旋转使齿轮盘突起位置对准接近开关，启动指令保持住，一直旋转到齿轮盘凹陷部位对准接近开关。如此往复使旋转滤网完成一周的冲洗，同时接近开关由0到1的状态变化9次，在DCS使用计数算法块计数。接近开关由0到1的状态变化9次后，计数算法块输出信号，程序发出冲洗成功信号，该信号同时连关排污门。排污门关到位后，程序发出冲洗结束信号。这样电动滤网冲洗完成了。

综合故障信号说明：1、电动滤网不在远方位；2、排污门不在远方位；3、排污门故障；4、电机连续旋转时间超过8秒（说明接近开关故障）；5、接近开关由0到1状态翻转次数比电机运行次数少2次（说明接近开关故障），以上为或关系。

6.结论

在#4机组大修时，我们对#4机三个电动滤网进行了改造。经过一段时间的使用发现在DCS控制后，电动滤网的冲洗完全满足现场需求，与在PLC方式下没有任何差异。且电动滤网在冲洗时DCS能监视其运行状态。同时排污门状态也能在DCS监视，可以有效避免因为排污门开启后水淹泵坑的事故发生。

同时电动滤网改进DCS控制后，彻底摈弃了PLC为故障的检查排除带来了很大的便利。并且避免了因为PLC的损坏无备件，而导致电动滤网长期无法冲洗的事故发生，为机组的安全稳定运行提供了可靠的保证。

作者简介： 车海波（1986.02.10），男，工程师，毕业于东北电力大学，现任内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司设备部热控室技术员。