可編程控制器在大電流整流機(jī)組控制保護(hù)系統(tǒng)中的應(yīng)用

劉端亮

（泉州城建工程建設(shè)有限責(zé)任公司，福建 泉州 362000）

對(duì)目前的生產(chǎn)實(shí)踐做分析，會(huì)發(fā)現(xiàn)大電流整流機(jī)組被普遍地應(yīng)用，具體研究大電流整流機(jī)組的應(yīng)用會(huì)發(fā)現(xiàn)機(jī)組中的保護(hù)、控制電路存在比較顯著的問題，這些問題的存在影響生產(chǎn)實(shí)踐的安全性，所以需要對(duì)問題做有效解決?？删幊炭刂破魅〈^電保護(hù)，控制系統(tǒng)具有可行性，而且優(yōu)越性比較突出，所以在實(shí)踐中積極的應(yīng)用可編程控制器有突出的現(xiàn)實(shí)意義。為了更加規(guī)范、專業(yè)地推進(jìn)可編程控制器在大電流整流機(jī)組控制保護(hù)中進(jìn)行應(yīng)用，做相關(guān)分析與討論現(xiàn)實(shí)價(jià)值巨大。

1 可編程控制器

可編程控制器的英文縮寫是PLC，其是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，產(chǎn)生于工業(yè)環(huán)境控制。就可編程控制器的具體利用來(lái)看，其采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)執(zhí)行存儲(chǔ)邏輯運(yùn)算和順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬的輸入(I)和輸出(O)接口，控制各種類型的機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程。就目前的可編程控制器具體使用來(lái)看，其核心是微處理器，而且其實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)的融合和。目前，PLC已被廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)機(jī)械和生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制，成為一種最重要、最普及、應(yīng)用場(chǎng)合最多的工業(yè)控制裝置，被公認(rèn)為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的三大支柱（PLC、機(jī)器人、CAD/CAM）之一。

2 大電流整流機(jī)組控制保護(hù)系統(tǒng)的分析

對(duì)大電流整流機(jī)組控制保護(hù)原系統(tǒng)進(jìn)行分析，可以進(jìn)一步明確控制保護(hù)實(shí)踐中系統(tǒng)存在的問題，這對(duì)于問題分析和解決有突出的參考價(jià)值。以下是對(duì)大電流整流機(jī)組控制保護(hù)系統(tǒng)的分析。

2．1 保護(hù)、信號(hào)系統(tǒng)分析

就原系統(tǒng)的具體分析來(lái)看，系統(tǒng)中主要利用的是三相橋式整流器，該種整流器的觸發(fā)控制以及保護(hù)系統(tǒng)是由集成觸發(fā)器和傳統(tǒng)的繼電器等控制元件構(gòu)成的。就整流器的具體利用來(lái)看，其主要的作用是通過(guò)調(diào)節(jié)和控制輸出電流從而為整流器的穩(wěn)定運(yùn)行提供保護(hù)。就控制系統(tǒng)的具體構(gòu)成來(lái)看，其主要的環(huán)節(jié)有同步、移相、脈沖形成以及功率放大等，而保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)構(gòu)成主要是包括直流過(guò)斷、循環(huán)水中斷等信號(hào)。就此種整流器的具體應(yīng)用來(lái)看，其信號(hào)系統(tǒng)采用的是較為傳統(tǒng)的繼電器機(jī)械觸點(diǎn)控制和轉(zhuǎn)換電路，這種電路的線路較復(fù)雜、其本身的可靠性較低，而且故障發(fā)生率較高，在出現(xiàn)故障后檢修比較困難，所以整體實(shí)施的效果較差。總的來(lái)講，過(guò)去使用的保護(hù)信號(hào)系統(tǒng)，其非常容易發(fā)生故障，而且導(dǎo)致故障的原因是多樣的，這種情況對(duì)于保護(hù)系統(tǒng)的價(jià)值和功能發(fā)揮非常不利，圖1是系統(tǒng)功能框架示意圖。

2．2 機(jī)組觸發(fā)控制電路的分析

就機(jī)組原觸發(fā)控制電路當(dāng)中，控制的“自動(dòng)”和“手動(dòng)”，“遠(yuǎn)控”和“近控”調(diào)節(jié)以及脈沖封鎖保護(hù)等的實(shí)現(xiàn)均需要利用復(fù)雜的繼電器轉(zhuǎn)換電路，這種方式的可靠性比較差，而且線路的維護(hù)難度比較大。在調(diào)節(jié)放大器的電路利用中，發(fā)現(xiàn)其也存在著轉(zhuǎn)換復(fù)雜、電路不合理的突出問題，這種情況的存在使得電路的參數(shù)具有了復(fù)雜性和多變性，所以準(zhǔn)確調(diào)試變得更加困難。綜合上述的分析，要解決實(shí)踐中的具體問題，必須要從系統(tǒng)入手進(jìn)行分析，從而實(shí)現(xiàn)技術(shù)性改造。

圖1

3 可編程控制器的應(yīng)用討論

可編程控制器在大電流整流機(jī)組控制保護(hù)系統(tǒng)中的應(yīng)用對(duì)于整流器的控制保護(hù)而言有積極的意義，具體分析可編程控制器的規(guī)范、專業(yè)應(yīng)用，這對(duì)于實(shí)踐工作開展有積極的意義。

3．1 系統(tǒng)功能的分析

為了有效地利用可編程控制器，需要將原電路中的功能和不足進(jìn)行具體的分析，這樣，在可編程控制器利用的基礎(chǔ)上，電路的功能要實(shí)現(xiàn)哪些方面的完善工作會(huì)更加的清晰。就目前的分析來(lái)看，利用可編程控制器的控制保護(hù)系統(tǒng)，其能夠擴(kuò)展需要強(qiáng)調(diào)三個(gè)方面：（1）要強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)觸發(fā)控制電路和PLC的可靠性，強(qiáng)調(diào)二者之間的沖突問題的干擾問題解決，這樣，系統(tǒng)協(xié)調(diào)性表現(xiàn)會(huì)更加突出，其運(yùn)行穩(wěn)定也會(huì)更加顯著。（2）需要強(qiáng)調(diào)信號(hào)動(dòng)作按系統(tǒng)要求可靠運(yùn)行，這樣，相應(yīng)的保護(hù)工作提供效果會(huì)更突出。（3）系統(tǒng)中一組設(shè)備的調(diào)試和維修不會(huì)影響到其他的設(shè)備，也就是說(shuō)，設(shè)備調(diào)試、維修和運(yùn)行等要保持相對(duì)的獨(dú)立性。

3．2 功能設(shè)計(jì)

在系統(tǒng)功能明確的基礎(chǔ)上，接下來(lái)的重要工作是強(qiáng)調(diào)功能設(shè)計(jì)。從目前的分析來(lái)看，運(yùn)用PLC的具體功能和內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的無(wú)窮調(diào)用性可以比較有效的進(jìn)行系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)，具體的設(shè)計(jì)思路為：（1）對(duì)信號(hào)采集和檢測(cè)進(jìn)行改變，實(shí)現(xiàn)原始數(shù)據(jù)的采集，這樣可以保證信號(hào)采集的效率、準(zhǔn)確性。（2）對(duì)系統(tǒng)觸發(fā)控制電路和PLC的可靠性以及并行工作進(jìn)行強(qiáng)調(diào)，這樣，線路整改的具體要求可以得到滿足。就系統(tǒng)線路的整改來(lái)看，需要從功能入手做相應(yīng)的分析，這樣，功能實(shí)現(xiàn)的思考更加具有針對(duì)性。

3．3 設(shè)計(jì)功能的實(shí)現(xiàn)

在功能設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)功能的實(shí)現(xiàn)，這對(duì)于系統(tǒng)價(jià)值發(fā)揮有重要的作用。就目前的分析來(lái)看，設(shè)計(jì)功能的實(shí)現(xiàn)主要包括兩方面工作：（1）硬件設(shè)計(jì)與配置。硬件在系統(tǒng)運(yùn)行中的價(jià)值巨大，強(qiáng)調(diào)硬件的完善性和配置的科學(xué)性，對(duì)硬件系統(tǒng)的具體功能發(fā)揮做強(qiáng)調(diào)現(xiàn)實(shí)價(jià)值顯著。（2）PLC程序設(shè)計(jì)。PLC在實(shí)踐中的綜合作用體現(xiàn)與自身的程序完善有顯著的關(guān)系，所以在程序設(shè)計(jì)時(shí)候需要對(duì)程序的運(yùn)行環(huán)節(jié)、指令控制等做界定，這樣，程序在實(shí)踐中的應(yīng)用效果會(huì)更顯著。圖2為PLC程序設(shè)計(jì)框架圖。

3．4 效果分析

圖2

對(duì)采用了可編程控制器的大電流整流機(jī)組控制保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用做具體的分析，發(fā)現(xiàn)在系統(tǒng)改造后，其應(yīng)用效果主要是控制系統(tǒng)的性能發(fā)生了明顯的優(yōu)化，表1是改造對(duì)比表和具體的文字分析。

表1

從對(duì)比分析結(jié)果來(lái)看，在大電流整流機(jī)組控制保護(hù)系統(tǒng)中應(yīng)用PLC之后呈現(xiàn)了4個(gè)方面的顯著改善：（1）機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性、信號(hào)的準(zhǔn)確性等有了極大的提升。（2）電路的原理不僅清晰，而且運(yùn)行更加的簡(jiǎn)單，故障率有了極大的降低，而且調(diào)試、管理和維護(hù)等工作的開展便捷性明顯提高。（3）機(jī)械磨損等問題實(shí)現(xiàn)了有效解決。（4）電路的整體柔性表現(xiàn)比較好。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，可編程控制器在實(shí)踐中的具體應(yīng)用可以發(fā)揮突出的價(jià)值，因此，在實(shí)踐中需要重視其應(yīng)用。對(duì)工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中的大電流整流機(jī)組控制保護(hù)系統(tǒng)做具體分析發(fā)現(xiàn)原電路存在著明顯的問題，該問題解決不了，系統(tǒng)保護(hù)的效果無(wú)法提升，而可編程控制其具有應(yīng)用可行性和優(yōu)勢(shì)，所以就其應(yīng)用做分析與討論，這可以為實(shí)踐工作開展提供指導(dǎo)和幫助。