随着电力系统的发展，电力变压器作为输配电系统中关键的设备，其安全运行和使用寿命对电力系统稳定性和可靠性至关重要。目前，大型电力变压器的冷却控制普遍采用自动控制方式，而传统的冷却控制系统存在一些缺陷，如控制效率低下、系统稳定性较差、维修和调试复杂等问题。本文将探讨基于可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC）的变压器冷却控制系统的设计与实现，旨在提升变压器运行的安全性和可靠性。
在对现有变压器冷却控制系统进行分析之后，我们发现其中存在的问题主要体现在控制方式单一、系统响应慢、继电保护不灵敏等方面。这些问题直接影响到变压器的运行效率及寿命。为了解决这些问题，本文提出并设计了一种新的基于PLC的变压器冷却控制系统。
本文对PLC的基本原理和特点进行了介绍，特别是它在工业自动化控制领域的应用情况。在此基础上，本文详细阐述了基于PLC的变压器冷却系统的设计方案。系统以西门子PLC及其扩展模块为核心，辅以必要的电子元件，构成了一个包含多个功能模块的控制系统。这些功能模块包括电源监视控制模块、冷却器投切保护模块、凝露温度监控模块、就地控制与显示模块、通讯模块以及上位计算机监视模块。
系统设计中，特别注重了硬件设计和软件设计两个方面。在硬件设计方面，选择适当的传感器和执行器以确保系统能够实时准确地采集变压器运行状态参数，并及时作出控制响应。在软件设计方面，使用梯形图编程方法设计了控制逻辑，使得整个控制程序既直观又易于调试和维护。
在硬件设计中，对温度传感器、压力传感器以及液位传感器的选择和布置进行了详细介绍，确保这些传感器可以准确地监测到变压器冷却系统的实时状态。此外，还对冷却器的驱动电路和继电器保护电路进行了设计，保证冷却器在各种情况下都能可靠工作。
软件设计部分，详细介绍了梯形图程序的编制过程。首先对各个控制模块进行了定义，然后通过梯形图逻辑编写了控制程序。程序中包括了对传感器信号的读取、数据处理、故障诊断和保护动作等逻辑。这些控制逻辑确保了在变压器冷却系统中，任何异常温度或压力等参数变化都会被立即检测到，并且PLC会迅速作出响应，调整冷却系统的运行状态，保证变压器的安全。
在系统的实现中，通过上位机监控软件可以实时监控变压器的运行状态，并且可以远程设置冷却系统的参数。这样不仅方便了运行人员对冷却系统的管理，也提高了整个系统的可维护性。
通过实现基于PLC的变压器冷却控制系统，本文取得了以下几点主要成果：
1. 分析了现行大型变压器冷却控制装置存在的问题和不足，为后续改进提供了理论依据。
2. 设计并实现了一套基于PLC的变压器冷却装置，硬件设计和梯形图程序的完成标志着系统设计的成功。
3. 实现了变压器冷却系统的电源监视控制、冷却器投切保护、凝露温度监控、就地控制与显示、通讯、上位计算机监视等功能，系统性能得到显著提升。
基于PLC的变压器冷却控制系统相较于传统系统，具有更高的可靠性和自动化程度。通过对系统运行状态的实时监控和快速响应，有效避免了因冷却系统故障导致的变压器损坏，进而延长了变压器的使用寿命，对电厂发展的长远目标具有重要的促进作用。因此，这一研究对于电力系统的自动化控制和设备的智能化改造具有非常积极的现实意义和应用价值。
