電氣工程控制系統(tǒng)中PLC技術(shù)的應(yīng)用分析

饒萬(wàn)里

摘 要：該文就將電力工程控制系統(tǒng)中PLC技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)闡述，并且將應(yīng)用過程中應(yīng)該注意的問題也進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，最后結(jié)合我國(guó)電力工程控制系統(tǒng)中PLC技術(shù)的應(yīng)用情況，對(duì)電力工程控制系統(tǒng)中PLC技術(shù)的應(yīng)用趨勢(shì)進(jìn)行進(jìn)一步的預(yù)測(cè)。

關(guān)鍵詞：電力控制系統(tǒng) PLC技術(shù)應(yīng)用 發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：TP399 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）10（b）-0059-01

1 PLC技術(shù)在電力工程控制系統(tǒng)中應(yīng)用分析

PLC技術(shù)的全稱為可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController，PLC），它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)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(jī)械或生產(chǎn)過程。

1.1 對(duì)開關(guān)量進(jìn)行邏輯控制

開關(guān)量是指非連續(xù)性信號(hào)的采集和輸出，包括遙信采集和遙控輸出。它有1和0兩種狀態(tài)，這是數(shù)字電路中的開關(guān)性質(zhì)，而電力上是指電路的開和關(guān)或者說是觸點(diǎn)的接通和斷開。這個(gè)過程中具體應(yīng)用PLC技術(shù)表現(xiàn)在兩個(gè)方面。

第一種是將PLC技術(shù)和斷路器進(jìn)行控制應(yīng)用，在我國(guó)之前的電力系統(tǒng)中，通常都是利用電磁繼電器作為電力工程系統(tǒng)的主要控制器件，但是因?yàn)檫@類控制器件中含有很多的電磁元件，導(dǎo)致其中含有很多對(duì)電量比較敏感的元器件，這些元器件很容易就導(dǎo)致系統(tǒng)的可靠性出現(xiàn)一定幅度的降低，而且，元器件內(nèi)部的布線鏈接比較麻煩，后期的維護(hù)工作也很復(fù)雜，所以，這些年來，很多科學(xué)家就決定利用PLC技術(shù)替代這種存在隱患的元器件，并且已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，取得了很好的成績(jī)。

第二種是應(yīng)用在電力自動(dòng)切換的過程中，電力系統(tǒng)對(duì)供電質(zhì)量繼續(xù)擰檢測(cè)最為主要的一種標(biāo)準(zhǔn)就是供電的可靠性，過去為了保證電力系統(tǒng)供電可靠性，通常會(huì)多放置一個(gè)備用電源，但是這種方式在進(jìn)行電源更換的過程中，基本上所有工作都是由人工來完成的，那么更換時(shí)間自然就會(huì)過長(zhǎng)，導(dǎo)致用戶收到不同程度的經(jīng)濟(jì)損失。

1.2 對(duì)模擬量進(jìn)行控制

在實(shí)際的電氣工程生產(chǎn)的過程中，有很多模擬量會(huì)隨著周圍環(huán)境進(jìn)行細(xì)致的變化，比如壓力、溫度、流量等。之前利用一些控制技術(shù)雖然可以解決這些問題，但是卻不能對(duì)這些因素進(jìn)行細(xì)致的監(jiān)控。但是利用PLC技術(shù)，就可以通過D/A、A/D轉(zhuǎn)換對(duì)相對(duì)應(yīng)的模擬量進(jìn)行進(jìn)一步的控制，從而可以對(duì)內(nèi)部編程器進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的模擬量進(jìn)行處理，這樣就可以很好的完成閉環(huán)控制。PCL技術(shù)作為電力工程控制系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的一種調(diào)節(jié)方式，這種對(duì)于電力工程生產(chǎn)過程中的控制主要應(yīng)用在電量輸出、生產(chǎn)以及電量測(cè)試等過程中。

1.3 對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行分散控制

在控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)之后，系統(tǒng)中所有控制對(duì)象中，基本上都對(duì)應(yīng)著一臺(tái)PLC控制臺(tái)，并且這些可以進(jìn)行編程的控制器可以借助信號(hào)可以互相傳遞的特點(diǎn)進(jìn)行彼此之間的內(nèi)部感應(yīng)。這個(gè)分散控制系統(tǒng)利用了很多臺(tái)機(jī)械生產(chǎn)線控制模式，并且這些機(jī)械生產(chǎn)線之間都是利用數(shù)據(jù)線進(jìn)行數(shù)據(jù)連接。因?yàn)椴煌目刂茖?duì)象不是由一個(gè)PLC控制臺(tái)進(jìn)行控制，那么就算其中有一個(gè)控制對(duì)象出現(xiàn)失控現(xiàn)象，其他的控制設(shè)備并不會(huì)因此出現(xiàn)故障或者停止工作，隨著近年來，PLC日益壯大，PLC技術(shù)相對(duì)應(yīng)的控制水平也在不斷上升，相信在不久的將來，應(yīng)該可以將基層的控制任務(wù)也承擔(dān)。

1.4 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理

在對(duì)電力工程控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的時(shí)候，利用PLC技術(shù)還是擁有其他處理方式不能比較的特點(diǎn)，首先，利用PLC技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的時(shí)候，可以利用PLC技術(shù)自身所具備的的數(shù)據(jù)傳送以及轉(zhuǎn)換或者數(shù)學(xué)運(yùn)算等基本特點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的處理。PLC技術(shù)可以將處理后的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器中，以便日后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行核查，并且還能夠?yàn)楹笃诘木S修提供一些參考價(jià)值，進(jìn)而能夠很好的排除故障，從而進(jìn)一步的完成相應(yīng)的控制操作。另外，這些處理過的數(shù)據(jù)還可以通過電力工程系統(tǒng)所獨(dú)有的通信功能傳輸?shù)街悄苎b置中，或者通過打印機(jī)器打印成表格，目前我國(guó)應(yīng)用PLC技術(shù)對(duì)電力工程控制系統(tǒng)進(jìn)行改善還只是停留在一些比較大型的工程中，比如過程控制系統(tǒng)或者柔性制造系統(tǒng)等。

1.5 對(duì)通信進(jìn)行互聯(lián)或者進(jìn)行遠(yuǎn)程控制

PLC技術(shù)擁有很多種可以提供通信的接口，也具有很強(qiáng)大的聯(lián)網(wǎng)通信功能，并且PLC控制器件之間還可以組成控制網(wǎng)絡(luò)，它們之間能夠相互信息共享，通常情況下進(jìn)行通信控制的可以有好幾百個(gè)PLC控制平臺(tái)，再加上各個(gè)分支網(wǎng)絡(luò)之間可以進(jìn)行互相連接，那么這樣參與通信的PLC控制平臺(tái)就可以隨意增加，減少了很多不必要的麻煩。并且PLC控制平臺(tái)能夠和智能執(zhí)行裝置進(jìn)行連接，形成一個(gè)強(qiáng)大的設(shè)備網(wǎng)，從而形成遠(yuǎn)程控制，這種控制系統(tǒng)既提升了控制效率，還可以減少硬件的投入，對(duì)于后期的維修以及接線也是一個(gè)很好的改善。

2 PLC技術(shù)在電力工程控制系統(tǒng)中應(yīng)用應(yīng)該注意的問題

2.1 對(duì)PLC系統(tǒng)工作環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化

PLC技術(shù)對(duì)于應(yīng)用環(huán)境具有很嚴(yán)格的溫度控制，所以在一般的情況下需要將工作環(huán)境溫度控制在0～55 ℃之內(nèi)，所以在對(duì)PLC系統(tǒng)進(jìn)行安裝的時(shí)候，需要注意周圍有沒有散發(fā)高熱量的元件，并且應(yīng)該保證工作環(huán)境中具有良好的通風(fēng)散熱效果，空氣濕度應(yīng)該小于85%，并且不能存在凝露，在電源干擾特別嚴(yán)重或可靠性要求很高的環(huán)境工作時(shí)，必須安裝一臺(tái)隔離變壓器，以減少設(shè)備與地之間的干擾。同時(shí)，PLC應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)烈的震動(dòng)源，避免象硫化氫、氯化氫等有腐蝕和易燃的氣體。

2.2 對(duì)PLC系統(tǒng)抗干擾能力進(jìn)行加強(qiáng)

PLC系統(tǒng)進(jìn)行安全運(yùn)行的前提是需要擁有強(qiáng)大的抗干擾能力，所以需要合理的對(duì)電源進(jìn)行處理，可以安裝一臺(tái)帶有屏蔽層的隔離變壓器或者在電源輸入的端口串入一個(gè)LC濾波電路，并且在進(jìn)行接地的時(shí)候需要將各個(gè)接地點(diǎn)的電位進(jìn)行均勻布置，不同的接地點(diǎn)應(yīng)該不能存在電位差，避免多點(diǎn)接地；多個(gè)測(cè)點(diǎn)信號(hào)的多芯對(duì)絞總屏蔽電纜與屏蔽雙絞線連接時(shí)，各屏蔽層應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)慕拥靥巻吸c(diǎn)接點(diǎn)。同時(shí)，可采用加隔離變壓器、使用濾波器、使用輸出電抗器等方法來抑制變頻器干擾。

3 電氣工程控制系統(tǒng)應(yīng)用PLC技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著相關(guān)技術(shù)的不斷進(jìn)步，PLC技術(shù)在電力工程控制系統(tǒng)中的應(yīng)用還會(huì)不斷的進(jìn)行擴(kuò)大，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的新成果更多地應(yīng)用于PLC的設(shè)計(jì)和制造上，對(duì)數(shù)據(jù)的運(yùn)算速度會(huì)更加快速，并且儲(chǔ)存量也會(huì)加大，更加智能化，這些發(fā)展優(yōu)勢(shì)就可以對(duì)電力工程控制系統(tǒng)進(jìn)行很好的改善，伴隨計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，PLC作為自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)和國(guó)際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，將在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中發(fā)揮越來越大的作用。

4 結(jié)語(yǔ)

相信隨著隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，PLC控制系統(tǒng)技術(shù)將在穩(wěn)定性、可靠性和數(shù)字化程度方面有很大的進(jìn)步空間和可能，其在電氣工程方面的應(yīng)用前景非常光明。

參考文獻(xiàn)

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