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[摘 要]液压油是液压启闭机的“血液”，在启闭机系统运行过程中起到至关重要的作用，油液的品质直接关系到启闭系统的正常工作与否。目前国内水利行业对于启闭机液压油的净化处理，尚处于原始无法实时监管的状态，无法根据液压油的实时状态数据进行净化，为启闭机的正常运行提供实时技术支撑。曹娥江液压油智能净化与检测管理系统以PLC为控制核心，以ICM油污染在线检测仪为检测手段解决了液压启闭系统无法根据液压油的实时状态数据进行净化的问题，保证了液压启闭机高效稳定的运行。
[关键字]液压启闭机，液压油智能净化，油污染在线检测，PLC控制
中图分类号：TP467 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）10-0288-01
介绍
曹娥江大闸液压油智能净化与检测管理系统是采用先进的计算机技术、自动控制技术、液压控制技术、网络通讯技术、图形显示技术于一体的分层分布式集散控制与管理系统。所有数据均通过控制中心的工控机进行处理、记录，实现了系统高效化的管理。
1、系统设计
在管道间和滤油室新增PLC控制单元，管道间每4套液压启闭系统设置1套PLC控制单元，28个液压启闭系统，共设置7套控制单元，单元与单元之间相互独立，互不影响；滤油室PLC控制单元，负责滤油室油罐中的液压油进行净化处理，亦可以与管道间PLC控制单元协同工作，完成管道间液压站的液压油净化处理。管道间和滤油室安装有ICM油污染检测仪，检测仪的数据通过对应的控制单元进行采集，控制单元将采集来的数据传送到监控中心，由监控中心对采集来的数据进行分析处理，确定是否进行滤油。
1.1系统硬件设计
整个系统电气方面的硬件设计，可以大致分为4个部分；包括管道间PLC工作站硬件设计、滤油室PLC工作站硬件设计、网络设计以及监控中心硬件设计四个部分。
●管道间PLC工作站
管道间PLC工作站，以施耐德M221系列PLC为控制核心，辅助以常规的电气控制设备，完成单孔液压启闭系统的液压油自动净化任务，同时每个PLC工作站配备有MOXA系列的网管型交换机，以便完成与中控室数据交换的任务。
●滤油室PLC工作站
滤油室PLC工作站，是以施耐德M340系列PLC为控制核心，辅助以常规的气控制设备，完成滤油室油罐中的液压油自动净化任务，同时滤油室PLC工作站配备有MOXA系列的网管型交换机，可以完成与中控室数据交换的任务。在滤油室控制柜的操作面板上还安装有施耐德GXU3512系列触摸屏，方便操作人员在现场独立的滤油室滤油系统进行独立的操作。
●网络设计
在每个滤油系统的PLC工作站，都安装有MOXA系列的2光6口的网管型网络交换机，站与站之间铺设多模光纤，构成光纤以太环网，进行数据的采集与交换。
●监控中心
监控中心安装有研华系列的工业控制计算机，在该计算上安装有西门子上位机监控软件WINCC，通过该软件可以对整个滤油系统运行状态进行实时监测控制。
1.2系统软件设计
整个系统软件设计，主要分为两个部分，即自动控制系统程序设计以及人机操作界面设计。人机界面的设计又分为监控中心上位机操作界面设计以及滤油室PLC控制柜触摸屏操作界面设计。
●系统程序设计
整个系统的程序设计，按照既定的工艺流程进行编制。
●人机操作界面设计
人机操作界面分为上位机操作界面与触摸屏操作界面。
2、工艺控制流程
整个系统的自动控制工艺流程，可以大体的分为3个部分；管道间液压油净化控制流程、油处理室液压油净化控制流程、管道间与油处理室联动控制流程。
2.1管道间液压油净化控制流程
A.在启闭机工作油箱回路中安装有ICM油污染在线检测仪，当启闭机工作时检测仪启动工作，开始检测油品，同时将该孔的油品等级传送到中控室上位机；
B.根据传输回的结果，系统自动判断是否需要进行自动滤油；如需要，则进行滤油，直到油品的NAS等级满足启闭机工作的要求；如不需要，则相关设备不动作；
2.2油处理室液压油净化控制流程
A.系统接到滤油启动命令时，启动滤油；
B.滤油启动，对运行油罐中的进行除颗粒过滤，直到油污染检测仪检测到油品的NAS等级达到设定的要求，则停止滤油；同时在除颗粒循环滤油过程中，检测油品中水分含量；
C.当检测到油品中水分含量不符合启闭机工作要求时，按照程序设定好的時间进行除水分过滤；
D.除颗粒除水分过滤完成后将滤好的油存储在净油罐中；
2.3管道间与油处理室联动控制流程
A.接到单孔循环滤油指令，进行单孔循环滤油；
B.将进行单孔循环的启闭机工作油箱中的油，输送到油处理室；
C.油处理室对输送回的液压油进行深度循环净化；
D.将油处理室净化完成后的油，输送回管道间对应孔位；
2.4讨论
通过PLC控制单元的分布式布置，系统在单孔旁路循环过滤与滤油室循环过滤之间相互独立又相互联系。当油污染检测仪检测到单孔液压站油品NAS等级不满足要求时，可以通过该孔位自带的旁路循环过滤系统对液压油进行净化过滤，这样可以很大程度上减少滤油室滤油的工作量；当单孔自带的旁路循环过滤，在运行既定的时间过后，油污染检测仪检测的数据依然不满足要求，则说明该孔位液压油品质较差，需要输送到油处理室进行深度的单孔循环过滤。
3、总结
曹娥江大闸液压油智能净化与检测管理系统，在很大程度上减轻了操作人员的工作量，并能够对启闭系统液压油的状态进行实时的监控，保证了大闸启闭机高效稳定的运行。
作者简介
汤文刚（1990-）男，江苏省淮安市，汉族，职称：（技术员），学历：（本科），研究方向：（PLC自动控制），单位名称：（南京苏润科技发展有限公司），单位所在省市（江苏南京）单位邮编（21000）。
[关键字]液压启闭机，液压油智能净化，油污染在线检测，PLC控制
中图分类号：TP467 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）10-0288-01
介绍
曹娥江大闸液压油智能净化与检测管理系统是采用先进的计算机技术、自动控制技术、液压控制技术、网络通讯技术、图形显示技术于一体的分层分布式集散控制与管理系统。所有数据均通过控制中心的工控机进行处理、记录，实现了系统高效化的管理。
1、系统设计
在管道间和滤油室新增PLC控制单元，管道间每4套液压启闭系统设置1套PLC控制单元，28个液压启闭系统，共设置7套控制单元，单元与单元之间相互独立，互不影响；滤油室PLC控制单元，负责滤油室油罐中的液压油进行净化处理，亦可以与管道间PLC控制单元协同工作，完成管道间液压站的液压油净化处理。管道间和滤油室安装有ICM油污染检测仪，检测仪的数据通过对应的控制单元进行采集，控制单元将采集来的数据传送到监控中心，由监控中心对采集来的数据进行分析处理，确定是否进行滤油。
1.1系统硬件设计
整个系统电气方面的硬件设计，可以大致分为4个部分；包括管道间PLC工作站硬件设计、滤油室PLC工作站硬件设计、网络设计以及监控中心硬件设计四个部分。
●管道间PLC工作站
管道间PLC工作站，以施耐德M221系列PLC为控制核心，辅助以常规的电气控制设备，完成单孔液压启闭系统的液压油自动净化任务，同时每个PLC工作站配备有MOXA系列的网管型交换机，以便完成与中控室数据交换的任务。
●滤油室PLC工作站
滤油室PLC工作站，是以施耐德M340系列PLC为控制核心，辅助以常规的气控制设备，完成滤油室油罐中的液压油自动净化任务，同时滤油室PLC工作站配备有MOXA系列的网管型交换机，可以完成与中控室数据交换的任务。在滤油室控制柜的操作面板上还安装有施耐德GXU3512系列触摸屏，方便操作人员在现场独立的滤油室滤油系统进行独立的操作。
●网络设计
在每个滤油系统的PLC工作站，都安装有MOXA系列的2光6口的网管型网络交换机，站与站之间铺设多模光纤，构成光纤以太环网，进行数据的采集与交换。
●监控中心
监控中心安装有研华系列的工业控制计算机，在该计算上安装有西门子上位机监控软件WINCC，通过该软件可以对整个滤油系统运行状态进行实时监测控制。
1.2系统软件设计
整个系统软件设计，主要分为两个部分，即自动控制系统程序设计以及人机操作界面设计。人机界面的设计又分为监控中心上位机操作界面设计以及滤油室PLC控制柜触摸屏操作界面设计。
●系统程序设计
整个系统的程序设计，按照既定的工艺流程进行编制。
●人机操作界面设计
人机操作界面分为上位机操作界面与触摸屏操作界面。
2、工艺控制流程
整个系统的自动控制工艺流程，可以大体的分为3个部分；管道间液压油净化控制流程、油处理室液压油净化控制流程、管道间与油处理室联动控制流程。
2.1管道间液压油净化控制流程
A.在启闭机工作油箱回路中安装有ICM油污染在线检测仪，当启闭机工作时检测仪启动工作，开始检测油品，同时将该孔的油品等级传送到中控室上位机；
B.根据传输回的结果，系统自动判断是否需要进行自动滤油；如需要，则进行滤油，直到油品的NAS等级满足启闭机工作的要求；如不需要，则相关设备不动作；
2.2油处理室液压油净化控制流程
A.系统接到滤油启动命令时，启动滤油；
B.滤油启动，对运行油罐中的进行除颗粒过滤，直到油污染检测仪检测到油品的NAS等级达到设定的要求，则停止滤油；同时在除颗粒循环滤油过程中，检测油品中水分含量；
C.当检测到油品中水分含量不符合启闭机工作要求时，按照程序设定好的時间进行除水分过滤；
D.除颗粒除水分过滤完成后将滤好的油存储在净油罐中；
2.3管道间与油处理室联动控制流程
A.接到单孔循环滤油指令，进行单孔循环滤油；
B.将进行单孔循环的启闭机工作油箱中的油，输送到油处理室；
C.油处理室对输送回的液压油进行深度循环净化；
D.将油处理室净化完成后的油，输送回管道间对应孔位；
2.4讨论
通过PLC控制单元的分布式布置，系统在单孔旁路循环过滤与滤油室循环过滤之间相互独立又相互联系。当油污染检测仪检测到单孔液压站油品NAS等级不满足要求时，可以通过该孔位自带的旁路循环过滤系统对液压油进行净化过滤，这样可以很大程度上减少滤油室滤油的工作量；当单孔自带的旁路循环过滤，在运行既定的时间过后，油污染检测仪检测的数据依然不满足要求，则说明该孔位液压油品质较差，需要输送到油处理室进行深度的单孔循环过滤。
3、总结
曹娥江大闸液压油智能净化与检测管理系统，在很大程度上减轻了操作人员的工作量，并能够对启闭系统液压油的状态进行实时的监控，保证了大闸启闭机高效稳定的运行。
作者简介
汤文刚（1990-）男，江苏省淮安市，汉族，职称：（技术员），学历：（本科），研究方向：（PLC自动控制），单位名称：（南京苏润科技发展有限公司），单位所在省市（江苏南京）单位邮编（21000）。