PLC在電力系統(tǒng)自動化工程中應用研究

魯釗

摘 要：隨著現(xiàn)代科技的進步，推動了電力系統(tǒng)自動化工程發(fā)展的步伐，尤其是PLC技術的應用，憑借自身編程語言簡單與易維護等優(yōu)勢特征，極大的提高了企業(yè)工作質量。在電力系統(tǒng)自動化工程中的應用主要體現(xiàn)在順序控制與開關量控制等方面，控制系統(tǒng)安全可靠性提高。同時自身的優(yōu)勢作用，也是傳統(tǒng)機械觸電繼電器不能比擬的，在電力系統(tǒng)自動化控制范疇內(nèi)的應用也會得到逐步拓展。

關鍵詞：PLC；電力系統(tǒng)；自動化工程；應用

PLC技術作為控制技術、計算機結合產(chǎn)物在自動化控制中廣泛應用，能夠安全可靠的完成順序控制等操作，自動化控制水平與工業(yè)生產(chǎn)質量顯著提高，深入推動了企業(yè)現(xiàn)代化建設。工業(yè)技術的改革推進對PLC技術提出了更多要求，對此，加強PLC技術更新完善意義重大，以滿足工業(yè)生產(chǎn)需要，提高企業(yè)工作效率。

一、PLC系統(tǒng)概述

1.PLC 內(nèi)涵

PLC技術在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應用，屬于數(shù)字化操作裝置，對提高企業(yè)工作質量、效率有著積極促進作用。計算機技術進步推動了PLC技術發(fā)展步伐，在實踐應用中，可完成編寫程序代碼的任務，同時具有存儲功能。在工業(yè)生產(chǎn)中，機械設備數(shù)量較多，生產(chǎn)流程復雜繁瑣，提高各工作流程生產(chǎn)安全性與效率，前提是各程序運算符合標準，相關技術切實發(fā)揮自身的控制作用。PLC技術應運而生，在時間控制以及調(diào)整順序等計算優(yōu)勢，都是傳統(tǒng)控制器所不能比擬的，其程序代碼簡單，運行效率高，確保了工程服務功能，系統(tǒng)生產(chǎn)控制性能隨之增強，對產(chǎn)業(yè)轉型升級起到了積極促進作用。自動化工程除PLC 系統(tǒng)外，還包括外圍硬件設備與控制系統(tǒng)，要求系統(tǒng)功能齊全，可快速解決各種問題。

2.PLC特點

2.1系統(tǒng)可靠性強

任何電器控制設備都應當具備一定的高可靠性。尤其是作為集成電路技術的PLC系統(tǒng)，要求生產(chǎn)制造工藝符合標準，應用抗干擾技術的內(nèi)部電路，進一步提高了系統(tǒng)安全有效性。系統(tǒng)機外電路的開關點、電氣接線逐步縮減，故障風險得以規(guī)避。同時系統(tǒng)具備自行檢測，以及自動診斷保護功用，使技術員能更快的發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，確保系統(tǒng)高可靠性和系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行功能。

2.2系統(tǒng)功能完善

在現(xiàn)代科技帶動下，PLC系統(tǒng)產(chǎn)品裝置類型呈現(xiàn)多元化，可適用于各種規(guī)模類型、環(huán)境的控制現(xiàn)場。系統(tǒng)具備邏輯控制作用，與數(shù)據(jù)運算功能，廣泛應用于各種數(shù)字控制現(xiàn)場。尤其是系統(tǒng)功能單元的出現(xiàn)，使系統(tǒng)能夠在溫度與位置等控制條件下應用。通訊功能進一步拓展，推動了人機界面技術發(fā)展步伐，控制系統(tǒng)的組成更加便利。

2.3編程語言多樣化

工業(yè)控制中的PLC系統(tǒng)，借助計算機技術實現(xiàn)功用發(fā)揮，通過接口可及時獲取系統(tǒng)編寫的程序，常用的編程語言有語句表（STL）、梯形圖（LAD）和功能塊圖（FBD），多樣化的編寫語言為不同計算機從業(yè)者提供了多樣化的編寫功能，根據(jù)不同語言的編寫方式，使不同行業(yè)對PLC系統(tǒng)有更好的使用性。

2.4系統(tǒng)維護便利

PLC系統(tǒng)在應用中，以往的接線邏輯逐步被存儲邏輯代替，設備外接線路得以縮減，系統(tǒng)的設計與建設流程更加簡單，系統(tǒng)維護難度隨之降低。工業(yè)生產(chǎn)過程變更可通過設備調(diào)整程序實現(xiàn)，更適用于多品種與小批次生產(chǎn)的工業(yè)現(xiàn)場。

3.系統(tǒng)設計原則

設計PLC控制系統(tǒng)不能一蹴而就，應當嚴格按照設計原則展開；一是滿足控制對象需求，前提是確保安全可靠性。二是降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效益，實現(xiàn)系統(tǒng)升級與拓展開發(fā)，前提是系統(tǒng)正常運轉。三是基于PLC系統(tǒng)的產(chǎn)品生產(chǎn)，要求達到安全、質量指標標準[1-2]。

二、電力系統(tǒng)自動化中PLC系統(tǒng)的應用

1.開關量控制

從斷路器控制入手分析，傳統(tǒng)工程應用的電磁型繼電器，控制器是主要的元件，且電磁元件規(guī)模龐大，觸點多且可靠性降低。在應用的過程中，維護繁瑣與接線復雜等問題逐漸暴露。而PLC技術的應用，以往系統(tǒng)實物元件，逐步被軟繼電器取代，安全可靠性提高，控制系統(tǒng)運行與維護難度降低。實踐中，系統(tǒng)可根據(jù)實際情況，向工作人員提供運行指示信號，系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，可自動診斷檢測并分閘，并顯示信號指示。相對于二次接線，該控制系統(tǒng)的接線更加簡化，優(yōu)于線路公共端的存在，接線差錯情況得以避免，且無需配置其他特殊配置，如閃光電源等，合理的接線操作，加之規(guī)范的程序，即可滿足生產(chǎn)要求。應用PLC控制系統(tǒng)后，能夠集中顯示各斷路器的控制信息，工作人員維護難度直接降低。

從雙電源自動切換裝置入手分析，雙電源自動切換裝置的有效投入使用保證的系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性和供電的自動化功能，相對于以往手動操作供回電線路，其安全可靠性更強，更適用于要求連續(xù)供電的用戶。雙電源自動切換裝置中，引入了PLC技術，通過編程實現(xiàn)裝置運行，將兩路電源的供電信號引入PLC系統(tǒng)，使兩路電源互為備用。PLC系統(tǒng)具有邏輯判斷、數(shù)據(jù)處理功用，可滿足雙電源自投與其他操作的要求。PLC系統(tǒng)的抗干擾能力強，成本低、接線調(diào)試簡單等優(yōu)勢明顯。

2.順序控制

從自動化系統(tǒng)入手分析，控制其子系統(tǒng)工藝流程的方法，主要包括開關量控制，以及順序控制兩類。為了響應國家高效節(jié)能、環(huán)保的生產(chǎn)標準，企業(yè)管理逐步向提效、降耗方向轉變；對此，向電力系統(tǒng)自動化工程提出了高要求與高標準。企業(yè)輔助系統(tǒng)的繼電控制器，儼然不能滿足電力自動化企業(yè)發(fā)展需要，從而逐步被PLC控制系統(tǒng)取代。在現(xiàn)代科技影響下，系統(tǒng)功能逐步拓展，從以往的工藝路程單獨控制，逐步向連接通信總線，協(xié)調(diào)控制全部生產(chǎn)工作的趨勢邁進。尤其是環(huán)保行業(yè)，治理垃圾焚燒爐的尾氣處理系統(tǒng)，自身工作效率直接影響生態(tài)效益和企業(yè)生產(chǎn)成本控制。系統(tǒng)經(jīng)全人工操作到現(xiàn)在的自動化控制，各個系統(tǒng)的功能越發(fā)嚴謹和完善。從輸送控制系統(tǒng)入手分析，由三層網(wǎng)絡結構組成，包括現(xiàn)場傳感器、工程師站與系統(tǒng)集控室。工程師站通過PLC系統(tǒng)的信號交換裝置將現(xiàn)場傳感器信號與系統(tǒng)集控室的人機交互界面做數(shù)據(jù)交換，使輸送控制系統(tǒng)能在終端監(jiān)視和控制，通過邏輯控制實現(xiàn)自動化控制。出現(xiàn)緊急事故后，可通過人機交互界面的緊急停止按鈕和現(xiàn)場的事故按鈕停止系統(tǒng)運行來確保人員和設備安全；控制方法包括手動與自動控制兩種。使用PLC技術，生產(chǎn)效率提高與工作環(huán)境改善，得到了有效保證[3]。

3.安全回路

啟動電力系統(tǒng)的方法包括遠程控制、就地控制兩種，就地控制包括現(xiàn)場控制箱、自主機旁屏兩類。在PLC系統(tǒng)應用中，系統(tǒng)內(nèi)部順控模塊，會根據(jù)各泵的積累運行時間，進一步確定主備用泵。從主機旁屏方法入手分析，人工操控啟動泵，確定主備用泵的關啟時間，不能避免會出現(xiàn)人為操作誤差。企業(yè)控制啟動泵時，會采取PLC控制法，或是常規(guī)控制法，后者可對前者起到條件補充作用，當前者出現(xiàn)問題，可通過后者操作完成生產(chǎn)，為電力系統(tǒng)運行帶來了雙重保障。

總結：

PLC系統(tǒng)性能優(yōu)越，在電力系統(tǒng)自動化工程中發(fā)揮著至關重要的功用，為控制系統(tǒng)安裝工作以及系統(tǒng)調(diào)試等提供了便利，提高了電力系統(tǒng)自動化控制安全可靠性。行業(yè)不同應用的PLC產(chǎn)品也存在差異，推動的電力自動自動化建設，還需加強PLC技術適用性與可靠性等性能的深入研究，以改善工作環(huán)境，提高生產(chǎn)效率，確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行，從而帶動市場經(jīng)濟快速發(fā)展。

參考文獻：

[1]朱軍華， 方慶宇， 凌承澤. 電氣自動化技術在生產(chǎn)運行電力系統(tǒng)中的應用[J]. 電子技術與軟件工程， 2018（8）： 132-132.

[2]楊栩浩. PLC技術在電氣工程自動化控制中的應用淺析[J]. 科技創(chuàng)新導報， 2018， v.15；No.439（07）：53+56.

[3]蔣源芳， 李海強. 電力系統(tǒng)中PLC自動化裝備常問題及維護探討[J]. 山東工業(yè)技術， 2018， No.265（11）：186.