丰满发电厂是东北电网主力电厂，担负着供电、调峰、调相、事故备用等任务，是联络电力系统南、北两网的中枢。机组的取水压力钢管位于坝体内部，将上游压力水源引向水轮发电机组，钢管直径5300mm，取水口中心高程222m，采用大尺寸蝶阀控制机组引水水源。
一、引水蝶阀设备改造
新更换的蝶阀选用的是长沙调节阀厂生产的直径5300mm重锤式液控蝶阀。
1、将液控蝶阀的液压站安装在水轮机层（蝶阀上方）。液压站上的控制设备包括：
（1）2台22KW电机油泵，型号为PFE-41056/Iu，既可单泵运行，也可双泵互为主备用；
（2）油箱油位传感器，型号为柯普乐BMG-S20，用于实时监测油箱油位的变化，防止溢油或漏油造成拒动甚至将空气打入到液压管路中；
（3）过高越限压力开关、过低越限压力开关，型号为施耐德XML-B300D2S11，当油路出现问题造成压力过高或过低时作用于紧急停止；
（4）油压传感器，用于实时监测油路内的油压值，便于进行程序控制；
（5）锁定电磁阀YASF，型号为MFZ1-15C，DC24V；
（6）锁定电磁阀YASZ，型号为MFZ1—10C，DC24V；
（7）关蝶阀电磁阀YAGF，型号为MFZ1-15C，DC24V；
（8）其它还包括一些手动阀门、压力表、弹簧储能器等。
2、机组原有的PLC控制盘在发电机层，阀体在水轮机层，现在在水轮机层安装一个壁挂式电控箱，这样即可方便现场控制又可大大减少电缆敷设工作量。电控箱内的元件包括：
（1）中间继电器，型号为欧姆龙MY4NJ/AC220V、MY4NJ/DC24V；
（2）智能数字仪表，型号香港上润WP-C703-02-23-HLW；
（3）交流接触器，西门子3TF4622-0XM0；
（4）断路器，西门子3VUl640-1MR00；
（5）电机选择切换把手，型号LW2-2，2/F4-8X；
（6）指示灯，型号ADl6-22D；
（7）二极管，型号IN4725；
（8）空气开关，型号C65N；
（9）其它一些端子排等等。
3、其它自动化元件的安装布置：
（1）2个蝶阀位置接近开关，安装于蝶阀轴头，判断全开与全关位置；
（2）2个蝶阀锁定位置接近开关，安装于锁锭销处，分别判断投入和拔除状态；
（3）开度传感器，安装于轴头。
4、已有的现场控制单元PLC控制盘位于发电机层，在其机架上新增加.几个模块。
控制采用施耐得QUANTUM系列PLC，远程（RI0）架构方式，一个本地主站2个RIO远程站。主站与远程站均采用16槽机架，本地站配置如下：
（1）CPU模板：140CPU43412A；
（2）电源模板：140CPSI2400；
（3）输入模板：140DI35300；
（4）输出模板：140DRC83000/140DRAB4000；
（5）模拟量模板：140ACI03000；
（6）温度量模板：140ARI03010；
（7）以太网模板：140NOE71101；
（8）RIO适配器：140CRP93200。
在改造中新增加的模块：140DDI353001个；140DRC830001个；140ACI030001个。
5、最上层是位于中控室的上位机操作员站（原有）。
现场PLC单元与上位机采用MB+和以太网双网通讯，通过网络可以采集到PLC内的全部数据，上位机操作员站通过PLC控制机组的蝶阀的开启和关闭。界面采用IN2TOUCH开发，结合了透明式工厂理念，实现了方便、灵活、直观的生产过程控制。
二、控制原理
电气控制原理要严格按照机械液压操作原理来设计完成，同时能提供更多更丰富的控制信息，其控制原理如图1所示。
图1 液压系统原理图
三、控制方式
1、手动操作方式
当液压回路完好，电机能正常运转，但电气控制回路不参与控制时，用手动来操作。
A、手动打开蝶阀：如图1所示，首先将手动阀2关闭、手动阀3关闭，将手动阀1打开，然后手动启动油泵，压力油经手动阀1油路进入锁定油缸，当压力克服锁定油缸内的弹簧力时蝶阀锁定销将被拔除，蝶阀轴臂（重锤）可以进行台升，压力油不断进入主、副驱动油缸驱动轴臂转动到达全开位置，将手动阀1关闭，手动阀3仍然在闭位，手动阀2打开，锁定油缸内的压力油泻到回油箱内，碟阀锁定销在弹簧力的作用下投入，将碟阀轴臂锁定在全开位置，电机继续为系统内的弹簧储能器打压到10Mpa后停止电机，纯手动开阀完毕。
B、手动关闭蝶阀：是先将手动阀2关闭，手动阀3关闭，手动阀1打开，然后手动启动油泵，压力油经手动阀1油路进入锁定油缸，当压力克服锁定油缸内的弹簧力时蝶阀锁定销将被拔除，将手动阀1关闭，锁定销被保持在拔除位置，将油泵停止，手动阀3打开系
统内的压力油在重锤力作用下，摆动油缸内的压力油经关阀时间调节阀、高压胶管1和手动阀3流回油箱，利用重锤带动蝶板缓缓关闭，纯手动关阀完毕。
2、PLC自动操作方式
A、自动开阀：按下“现地开主阀”按钮后，PLC内部程序首先接通旁通阀的电磁阀，旁通阀开启。水轮机蜗壳开始充水，排气阀自动排气。待蝶阀前后压力差值达到设定值平压后时，平压信号状态改变，旁通阀停止开启；自动开蝶阀信号接通，接触器通电吸合，油泵电机启动，液阀开启。同时电磁阀2（YASZ）和锁定电磁阀（YASF）通电，压力油进入锁定油缸，锁定销拔除，判断锁定销位置的接近开关状态改变，延时后，锁定电磁阀（YASF）断电，锁定销处于拔除状态中。蝶阀在油压的作用下继续开启，至全开时，PLC全开位置输入状态改变，电磁阀2（YASZ）断电，锁定油缸内的压力油排回至油箱，锁定销在弹簧力的作用下投入，将碟阀轴臂锁定在全开位置。当PLC检测到压力传感器反馈回来的压力值达到储能器的储能上限值（10Mpa）时，PLC内的停止命令发出，油泵电机停止；PLC发出旁通阀关闭命令，旁通阀电磁阀（YAPC）通电，旁通阀关闭至全关，PLC接点复位；PLC盘内全开指示灯亮，现场巡检计算机流程动画显示全开，开阀结束。
B、自动关阀：按下“现地关主阀”按钮后，PLC内部程序依次接通电磁阀2（YASZ）和锁定电磁阀（YASF），压力油进入锁定油缸，锁定销拔除，判断锁定销位置的接近开关状态改变，延时后，锁定电磁阀（YASF）断电，锁定销被保持在拔除状态中。PLC接收到锁定解除信号后，电磁阀1（YAGF）得电打开，在重锤力作用下，摆动油缸内的压力油经关阀时间调节阀、高压胶管1和电磁阀1流回油箱，利用重锤带动蝶板关闭，关阀结束。
C、系统自动保压：
为保证液控蝶阀液压系统长期稳定地工作，在液压系统油路中并联一个弹簧式蓄能装置。一般情况下，蓄能装置油压力为液压系统保压压力，当系统出现微量内泄漏时，蓄能装置就向系统补油，当液压油压力下降到额定下限值，系统压力信号由压力变送器发出信号，经PLC模数转换和条件判断后，由PLC发出信号使油泵电机运行，当液压油压力上升到额定上限值时，再由PLC发出信号使油泵电机停止；实现自动补油。
3、远方上位机自动操作方式。
上位机位于中控楼，与机组PLC站连网，采用MB+网和以太网双网结构，中控室操作员站可以单一操作蝶阀，对其发出开、关蝶阀命令；也可以通过开机流程根据程序判断后自动向蝶阀发出相应动作信号操作蝶阀。
四、调试
调试中首先检查机械液压回路是否良好，若发现有渗漏、堵塞、连接不可靠等现象一定要处理完毕认真检查各个液压件无异常后，方可进入到电气自动试验阶段：
（1）在未通电状态下PLC、电控柜、液压站、自动化器具元件的接线正确。
（2）在未通电状态下用绝缘表检查各回路绝缘电阻。
（3）程序编制完毕，调试参数就绪。
（4）现场自动操作，监视过程动作情况，压力值。
（5）定值重新修改整定，调整优化程序。
（6）上位机远方自动操作。
（7）定值重新修改整定，调整优化程序，选择最优调试参
（8）模块是否安装正确牢固。
（9）逐一将控制部分电源投入，分别用万用表测量回路电压正确。
