加強(qiáng)電廠PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠性措施

摘 要：伴隨現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)的繼電器為主電機(jī)控制系統(tǒng)由于自身成本高昂、更換困難等一系列缺點(diǎn)致使自身已然無法跟上時(shí)代的節(jié)奏。PLC控制系統(tǒng)則是一種新型的自動(dòng)控制裝置，使得現(xiàn)代電廠可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。但其在實(shí)際的運(yùn)行過程中經(jīng)常收到外界的干擾，對(duì)于電廠整體的安全運(yùn)行具有不利影響。因此，本文擬探析 PLC 控制系統(tǒng)干擾信號(hào)的成因，并就其相關(guān)提升電廠電廠PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠性措施進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：PLC控制系統(tǒng)；可靠性；干擾

電力行業(yè)自動(dòng)化對(duì)于提升供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性是極為重要的保障，而PLC控制系統(tǒng)就是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的重要組成部分之一。PLC控制系統(tǒng)全稱是可編程邏輯控制器，它本身可代替繼電器在電力系統(tǒng)當(dāng)中發(fā)揮作用。但是由于PLC控制系統(tǒng)本身容易受其他因素影響，這在一定程度上對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成了不利影響。

1.電廠的環(huán)境

法拉第的電磁學(xué)說早已揭示了電磁之間的關(guān)系，作為現(xiàn)代電力系統(tǒng)的代表，電廠空間內(nèi)部由于發(fā)電機(jī)等因素導(dǎo)致電廠存在著極強(qiáng)的電磁場，這種強(qiáng)烈的電磁場在一定程度上導(dǎo)致PLC控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性受到影響。尤其是我國一些空間不足或進(jìn)行改造的電廠，由于現(xiàn)場條件的限制，電力電纜與PLC控制系統(tǒng)的信號(hào)電纜相隔空間沒有達(dá)到預(yù)先的要求，這就導(dǎo)致PLC控制系統(tǒng)受電力電纜的影響而產(chǎn)生誤動(dòng)作。

2.PLC 控制系統(tǒng)干擾信號(hào)成因

PLC控制系統(tǒng)本身的優(yōu)越性早已受到了市場的驗(yàn)證，但隨之所暴露出PLC控制系統(tǒng)接受到干擾信號(hào)的狀況，在一定程度上使PLC控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性深受懷疑。因此，本文針對(duì)PLC控制系統(tǒng)干擾信號(hào)的成因進(jìn)行解釋，以供業(yè)內(nèi)參考。

2.1空間輻射干擾

輻射干擾是一種常見的電磁干擾，而PLC控制系統(tǒng)也受到這種干擾的影響。這種影響一部分是直接呈現(xiàn)在PLC控制系統(tǒng)的內(nèi)部，是電路感應(yīng)產(chǎn)生干擾；另一部分則是從PLC控制系統(tǒng)通信線路的感應(yīng)引入的干擾。

2.2電源干擾

現(xiàn)代工業(yè)是在電力的基礎(chǔ)上發(fā)展，幾乎當(dāng)前所有的工業(yè)機(jī)器都離不開電力的存在，PLC控制系統(tǒng)同樣如此，它完全是由電網(wǎng)供電，一旦電網(wǎng)發(fā)生變化，例如入開關(guān)操作浪涌、大型電力設(shè)備起停、交直流傳動(dòng)裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等將直接影響PLC控制器系統(tǒng)的穩(wěn)定性。雖然，PLC控制系統(tǒng)的電源一般都是隔離電源，但限于工藝及技術(shù)等相關(guān)因素，實(shí)際上隔離電源并不能完全做到理想化的隔離狀態(tài)，這也造成了電源干擾的客觀存在。

2.3信號(hào)線引入的干擾

外部干擾信號(hào)侵入PLC控制系統(tǒng)當(dāng)中的情況屢見不鮮，這樣干擾將直接造成測量的精準(zhǔn)度下降，甚至引發(fā)元件損傷。這種干擾的主要原因是變送器供電電源或共用信號(hào)儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾，或者是信號(hào)線受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾。

2.4接地系統(tǒng)混亂時(shí)的干擾

PLC控制系統(tǒng)本身的穩(wěn)定性一旦受到影響，相應(yīng)的電力系統(tǒng)的穩(wěn)定也將受到一定的影響。接地本身作為提高電子設(shè)備電磁兼容性的手段，如果PLC控制系統(tǒng)能夠正確的接地，必將加強(qiáng)PLC控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。一旦PLC控制系統(tǒng)沒有正確的接地，由于邏輯地電位的分布影響，極易造成PLC控制系統(tǒng)發(fā)生數(shù)據(jù)混亂、程序死機(jī)等現(xiàn)象。

2.5系統(tǒng)內(nèi)部干擾

影響PLC控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的還有其內(nèi)部元器件與電路之間的匹配性，一旦兩者之間存在不匹配，必將影響PLC控制系統(tǒng)本身的穩(wěn)定性。但是這與電廠無關(guān)，完全是其生產(chǎn)廠家所應(yīng)思考的問題。而出于電廠利益的考慮，可選擇經(jīng)歷市場考驗(yàn)或質(zhì)量具有保障的PLC控制系統(tǒng)，以減少由于系統(tǒng)的不穩(wěn)定導(dǎo)致供電系統(tǒng)穩(wěn)定性受到影響的現(xiàn)象。

3.加強(qiáng)電廠PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠性措施

3.1系統(tǒng)電源線路抗干擾措施

由于電廠環(huán)境的特殊性，PLC控制系統(tǒng)能夠受到諸多較強(qiáng)干擾源的影響，而這種影響則是對(duì)PLC控制系統(tǒng)穩(wěn)定性造成了巨大的障礙。因此，為了保障電廠PLC控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在PLC控制系統(tǒng)使用交流電源的情況下，可在其輸入端加屏蔽層的隔離變壓器和低通濾波器，以提高PLC控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性；或者直接使用直流電源為PLC控制系統(tǒng)供電，相關(guān)研究顯示，直流電源可有效減少供電線路對(duì)于PLC控制系統(tǒng)的干擾，同時(shí)，使用直流電源為PLC控制系統(tǒng)供電的做法可有效保障其在交流電源消失的工作。

3.2輸入端抗干擾措施

事實(shí)上，輸入端作為深受錯(cuò)誤信號(hào)影響的PLC控制系統(tǒng)一端，它本身在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮了相關(guān)的問題，但是這樣的抵抗力明顯弱于外界環(huán)境對(duì)于PLC控制系統(tǒng)的影響。因此，為了減弱外界環(huán)境對(duì)于PLC控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，可以使用小型繼電器隔離過長導(dǎo)線引入PLC控制系統(tǒng)開關(guān)量信號(hào)，亦或是使用光纖隔離串行通信線路，以此方式減少外界環(huán)境對(duì)于PLC控制系統(tǒng)對(duì)輸入端的影響。還有一種方式則是隔離端子，這樣的做法在保障了PLC控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時(shí)避免了輸入信號(hào)不一致的問題，保證了軟件設(shè)置各通道信號(hào)的統(tǒng)一性。

3.3輸出端抗干擾措施

由于PLC控制系統(tǒng)輸出端本身的繼電器斷弧能力較差，因此，通常采取的控制方式是先驅(qū)動(dòng)PLC控制系統(tǒng)的繼電器，借此驅(qū)動(dòng)外部繼電器，最終達(dá)到驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制回路的目的。這樣的做法不僅保證了PLC控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，又增強(qiáng)了其對(duì)外部電路控制的能力。

3.4選用具有質(zhì)量保障的PLC控制系統(tǒng)

由于PLC控制系統(tǒng)在我國的發(fā)展時(shí)間較短，國內(nèi)相關(guān)的研究還是不夠完善。因此，只有選用質(zhì)量過關(guān)或具有一定保障的PLC控制系統(tǒng)才可有效保證PLC控制系統(tǒng)的質(zhì)量，這也是對(duì)PLC控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的保證之一。

4.安裝布線時(shí)的注意事項(xiàng)

上文針對(duì)PLC 控制系統(tǒng)干擾信號(hào)成因進(jìn)行解釋，因此，針對(duì)PLC控制系統(tǒng)相應(yīng)的干擾信號(hào)成因提出以下PLC控制系統(tǒng)安裝布線時(shí)的注意事項(xiàng)：1.PLC 控制系統(tǒng)應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)干擾源；2.PLC控制系統(tǒng)應(yīng)選擇專有的屏蔽電纜；3.PLC控制系統(tǒng)的1/0線與大功率線分開走線。PLC控制系統(tǒng)本身還是一種計(jì)算機(jī)，而它又是承擔(dān)了極為特殊任務(wù)的計(jì)算機(jī)，它必須減少其他錯(cuò)誤信號(hào)的干擾影響，而在當(dāng)前技術(shù)的限制下，它不可能免疫短距離的干擾源影響，只能是盡量遠(yuǎn)離干擾源。其次，為了避免干擾信號(hào)對(duì)信號(hào)線的影響，PLC控制系統(tǒng)可選擇專用的屏蔽電纜減少錯(cuò)誤信號(hào)從信號(hào)線出現(xiàn)的概率；同時(shí)，為了避免兩條電纜之間產(chǎn)生電磁反應(yīng)，PLC控制系統(tǒng)的1/0線與大功率線分開走線。

結(jié)束語

當(dāng)前PLC控制系統(tǒng)以代替繼電器在電力系統(tǒng)中發(fā)揮自身的作用，但是在其實(shí)際的使用過程中，PLC控制系統(tǒng)所暴露出受到錯(cuò)誤信號(hào)影響的狀況，使得業(yè)內(nèi)對(duì)于其穩(wěn)定性有一定的懷疑，這并不利于PLC控制系統(tǒng)在我國的發(fā)展。而且PLC控制系統(tǒng)本身操作簡單、成本低廉等優(yōu)勢更是得到大量業(yè)內(nèi)人士的認(rèn)同。為了加強(qiáng)PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，本文在分析PLC 控制系統(tǒng)干擾信號(hào)成因的基礎(chǔ)上，提出了加強(qiáng)電廠PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠性措施，以為業(yè)內(nèi)提供一定的參考。

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作者簡介：徐銳城（1990.8——）男，滿族，畢業(yè)于哈爾濱電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，?？茖W(xué)歷，檢測技術(shù)及應(yīng)用專業(yè)，主要從事電廠熱控DCS及PLC控制系統(tǒng)的維護(hù)與建設(shè)。