淺談低壓斷路器可編程邏輯控制器的應用

【摘要】筆者首先闡述了本課題的現(xiàn)實意義，低壓斷路器的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，并結(jié)合原有的設備控制器闡述了本課題的重要性，其次根據(jù)企業(yè)的使用情況，給低壓線路制定相對應的使用方案，并在此基礎上完成低壓短路的智能化可控性。最后，通過對控制器的調(diào)試，并對調(diào)試中的問題做相對應的研究。

【關鍵詞】低壓短路裝置控制器編程應用

一、可編程邏輯控制器定義

可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC），它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。

二、可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)

可編程邏輯控制器是一種專門用于工業(yè)控制的一種設備，其硬件基本上與微型設備相同。

1、電源

可編程邏輯控制器的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要的作用。如果沒有一個良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此，可編程邏輯控制器的制造商對電源的設計和制造也十分重視。一般交流電壓波動在+10%（+15%）范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。

2、中央處理單元（CPU）

中央處理單元（CPU）是主要可編程邏輯控制器的控制中樞。它在整個設備中起著重要的作用，檢查電源、存儲器、I/O以及警示作用，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。在使用可編程控制器的過程中，首先要以掃描的方式去接收現(xiàn)場的各個輸入裝置，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲中逐步的讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按照操作流暢，對設備進行操作。如此循環(huán)運行，直到停止。為了更好的提高可編程的可靠性，近年來，對大型的可編程邏輯控制器一般都用雙CPU，這樣有利于整個系統(tǒng)的運行，當出現(xiàn)故障時，能快速的調(diào)整系統(tǒng)以保證他的正常運行。

3、存儲器

存放系統(tǒng)軟件的存儲器在系統(tǒng)程序中被叫做程序存儲器。

存放在應用軟件中的存儲器在這里被稱為用戶存儲器。

4、輸入輸出接口電路

（1）現(xiàn)場輸入接口電路由光耦合電路和微機的輸入接口電路，作用是可編程邏輯控制器與現(xiàn)場控制的接口界面的輸入通道。

（2）現(xiàn)場輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請求電路集成，作用可編程邏輯控制器通過現(xiàn)場輸出接口電路向現(xiàn)場的執(zhí)行部件輸出相應的控制信號。

5、功能模塊

如計數(shù)、定位等功能模塊。

6、通信模塊

三、低壓短路器的現(xiàn)實意義

低壓斷路器是低壓配電系統(tǒng)中最為重要的開關電器設備之一。在供電和配電系統(tǒng)中起著開斷和閉合的正常線路已經(jīng)斷開故障的作用，其操作性能對電網(wǎng)的安全、企業(yè)的經(jīng)濟等起著重要的保護作用，斷路器的動作，快速的切除故障中的部分或是整個供電電源，有效的防止故障的擴大，避免造成巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。

傳統(tǒng)的斷路器的保護功能是通過電磁元件完成的，其抗干擾能力差，保護精度差，穩(wěn)定性也比較低。如果原件受到損壞，可能引發(fā)錯誤的動作。針對傳統(tǒng)的斷路器的缺點和不足，只能斷路器就應運而生，智能斷路器實際上是在傳統(tǒng)斷路器的基礎上，稍微的使用技術上的處理，使用數(shù)字化控制系統(tǒng)，這樣更加精確，大大的提高了設備保護的穩(wěn)定性，并且很好的克服了傳統(tǒng)設備的缺點。因此，智能化可操作系統(tǒng)的使用給供電系統(tǒng)帶來了最為直接的保護。

四、低壓斷路器在我國的使用現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的斷路器，由于本身的一些缺點的存在，人們對供電系統(tǒng)的自動化和智能化程度的要求也越來越高，傳統(tǒng)的功能已不能滿足現(xiàn)代人的要求，為了滿足現(xiàn)代企業(yè)的要求，新型的可編程控制器就應運而生了。20世紀60年代，他們占據(jù)了我國的主要市場，影響很大，主要特點是結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，便于維修。他們的缺點是短路分析能力比較差，不能瞬時的了解故障點，為了最大化的滿足使用者的不同的要求，配備了不同的編程控制，用來滿足不同企業(yè)或是團體的需求?，F(xiàn)在一些新開發(fā)的斷路設備在不斷的趨向人性化設置發(fā)展，通過自定義簡單的編程操作，來滿足不同人群的需求。

五、低壓斷路器可編程序的特點

1.使用方便，編程簡單

采用簡明的梯形圖、邏輯圖或語句表等編程語言，而無需計算機知識，因此系統(tǒng)開發(fā)周期短，現(xiàn)場調(diào)試容易。另外，可在現(xiàn)修改程序，改變控制方案而不拆動硬件。

2.功能強，性能價格比高

一臺小型PLC內(nèi)有成百上千個可供用戶使用的編程元件，有很強的功能，可以實現(xiàn)非常復雜的控制功能。它與相同功能的繼電器系統(tǒng)相比，具有很高的性能價格比。PLC可以通過通信聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)分散控制，集中管理。

3.硬件配套齊全，用戶使用方便，適應性強

PLC產(chǎn)品已經(jīng)標準化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。PLC的安裝接線也很方便，一般直接連接外部接線。PLC有較強的帶負載能力，可以直接驅(qū)動一般的電磁閥和小型交流接觸器。硬件配置確定后，可以通過修改用戶程序，方便快速的根據(jù)編程的情況設定斷路范圍。

4.可靠性高，抗干擾能力強

傳統(tǒng)的短路電器控制系統(tǒng)使用了大量的中間電器、時間斷電器，由于觸點接觸不良，容易出現(xiàn)故障。PLC用軟件代替大量的中間電器和時間電器，僅剩下與輸入和輸出有關的少量硬件元件，減少到電器控制系統(tǒng)的1/10-1/100，因觸點接觸不良造成的故障大為減少。

PLC采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，具有很強的抗干擾能力，平均無故障時間達到數(shù)萬小時以上，可以直接用于有強烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，PLC已被廣大用戶公認為最可靠的工業(yè)控制設備之一。

5.系統(tǒng)的設計、安裝、調(diào)試工作量少

PLC用軟件功能取代了電器控制系統(tǒng)中大量的中間電器、時間電器、計數(shù)器等器件，使控制柜的設計、安裝、接線工作量大大減少。PLC的梯形圖程序一般采用順序控制設計法來設計。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握。對于復雜的控制系統(tǒng)，設計梯形圖的時間比設計相同功能的繼電器系統(tǒng)電路圖的時間要少得多。PLC的用戶程序可以在實驗室模擬調(diào)試，輸入信號用小開關來模擬，通過PLC上的發(fā)光二極管可觀察輸出信號的狀態(tài)。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后，在現(xiàn)場的統(tǒng)調(diào)過程中發(fā)現(xiàn)的問題一般通過修改程序就可以解決，系統(tǒng)的調(diào)試時間比較短。

6.維修工作量小，維修方便

PLC的故障率很低，且有完善的自診斷和顯示功能。PLC或外部的輸入裝置和執(zhí)行機構(gòu)發(fā)生故障時，可以根據(jù)PLC上的發(fā)光二極管或編程器提供的信息迅速地查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故障。

總之，低壓斷路器的可控制性的廣泛使用，給企業(yè)和使用團體帶來了更多的便利，隨著時代的發(fā)展，也許在不久的明天，斷路保護系統(tǒng)會出現(xiàn)更好的保護方式，畢竟時代在發(fā)展，人們對安全的要求越來越高。一個時代造就一種技術，一個時代改變一種觀念，人們在進步，生活的質(zhì)量在提高，一切都在朝著更完美的方向發(fā)展。