吳偉

【摘 要】在社會經(jīng)濟快速發(fā)展當下，PLC控制系統(tǒng)，在相關(guān)的實踐操作和應(yīng)用當中應(yīng)用越來越廣泛。本文對PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)作出了敘述并分析其在熱電廠某些環(huán)節(jié)當中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】PLC控制；系統(tǒng)；應(yīng)用

一、plc概述

PLC是在傳統(tǒng)的順序控制器的基礎(chǔ)上引入了微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通訊技術(shù)而形成的一代新型工業(yè)控制裝置，目的是用來取代繼電器、執(zhí)行邏輯、記時、計數(shù)等順序控制功能，建立柔性的程控系統(tǒng)。具有通用性強、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點。PLC內(nèi)部工作方式一般是采用循環(huán)掃描工作方式，在一些大、中型的PLC中增加了中斷工作方式。當用戶將用戶程序調(diào)試完成后，通過編程器將其程序?qū)懭隤LC存儲器中，同時將現(xiàn)場的輸入信號和被控制的執(zhí)行元件相應(yīng)的連接在輸入模塊的輸入端和輸出模塊的輸出端，接著將PLC工作方式選擇為運行工作方式，后面的工作就由PLC根據(jù)用戶程序去完成，右圖是PLC執(zhí)行過程框圖。PLC在工作過程中，主要完成六個模塊的處理。

二、PLC 硬件構(gòu)成

1、電源組件

電源組件用于提供PLC運行所需的電源，可將外幣電源轉(zhuǎn)換為供PLC內(nèi)部與案件適用的電源。

2.微處理器CPU及存儲器組件

微處理器CPU是PLC的核心器件，CPU因生產(chǎn)廠商各有不同，有采用市場銷售的標準芯片，也有采用可編程序控制器專用芯片。

存儲器組件有兩種：ROM和RAM。

3.輸入及輸出組件

輸入和輸出組件是PLC與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場交換數(shù)據(jù)的界面，與普通計算機不同，PLC的工作環(huán)境比較差，需要較強抗干擾能力，輸入和輸出組件既是為此設(shè)計。

三、plc硬件的構(gòu)成

2.1電源組件。電源組件用于提供PLC運行所需的電源，可將外幣電源轉(zhuǎn)換為供PLC內(nèi)部與案件適用的電源。

2.2微處理器CPU及存儲器組件。微處理器CPU是PLC的核心器件，CPU因生產(chǎn)廠商各有不同，有采用市場銷售的標準芯片，也有采用可編程序控制器專用芯片。

存儲器組件有兩種：ROM和RAM。

2.3輸入及輸出組件。輸入和輸出組件是PLC與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場交換數(shù)據(jù)的界面，與普通計算機不同，PLC的工作環(huán)境比較差，需要較強抗干擾能力，輸入和輸出組件既是為此設(shè)計。

四、PLC控制系統(tǒng)在化學(xué)水處理中的應(yīng)用

在熱電廠的工作中需要進行化學(xué)水處理，一般情況下，所采用的設(shè)備有兩組，每一組都設(shè)置有陽床、過濾器以及混床等設(shè)備。化學(xué)水處理的基本程序是將預(yù)處理的水進行過濾然后再進行分滲透，再對離子進行處理，離子的處理主要包括陰陽離子的交換，最后是將混合而成的離子制作成為補給水，提供給電廠鍋爐使用。在這些化學(xué)水的處理中，PLC對過濾器和陰陽床進行控制，當PLC運行時，運行方式多種多樣，單單水濾器就有3種方式，陰床和陽床有四種方式。在化學(xué)水處理中，PLC的采用主要體現(xiàn)在對公用設(shè)備的控制上和對外部信號波的處理，在公用設(shè)備中常常一臺設(shè)備同時被兩臺PLC系統(tǒng)進行控制，在此情況之下，程序間就極易出現(xiàn)沖突現(xiàn)象，最終造成設(shè)備受損嚴重。為了避免這一現(xiàn)象的發(fā)生，解決的方法是只需對PLC系統(tǒng)進行重置處理，使只要一臺PLC控制系統(tǒng)啟動，當設(shè)備需要關(guān)閉時，必須在所有的PLC都關(guān)閉的前提之下，設(shè)備才能講行關(guān)閉。在外部信號波動的處理上，一旦將鹽水箱水位作為外部停備的標準，PLC控制系統(tǒng)就會立即自動進入停備狀態(tài)。在此狀態(tài)之下，輸出設(shè)備也將自動關(guān)閉，但是由于鹽水箱的水位會不停的波動，處于不穩(wěn)定的狀態(tài)之中，所發(fā)出的信號會產(chǎn)生誤差，在此作用下，PLC就會來回停備和制水，設(shè)備一開一關(guān)，時間長了難免會出現(xiàn)故障，影響工作的運行。出現(xiàn)此種狀況是，應(yīng)在PLC程序的內(nèi)部中設(shè)置一個常閉接點，避免不穩(wěn)定信號波的干擾，一旦程序收到信號時，內(nèi)部長閉榕點就會立即斷開，盡管信號波不斷發(fā)出，也不會造成設(shè)備的損壞。熱電廠化學(xué)水處理沒有PLC控制系統(tǒng)進行有效控制其生產(chǎn)設(shè)備，化學(xué)水就無法達到很好的處理，PLC的使用不但可延長設(shè)備的使用壽命，在一定程度上還可提高生產(chǎn)效率。

五、PLC在電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

繼電器可以說是傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)的核心，它是以被控器械發(fā)出的信號或根據(jù)用戶指令通過某種自動方式使系統(tǒng)自動執(zhí)行相應(yīng)的動作。通常電氣控制系統(tǒng)是由控制、輸入、輸出這三部分組成，而控制部分由觸點和繼電器組成，通常是由傳感器、開關(guān)、按鈕等組成了輸入設(shè)備是，由接觸器、電磁閥以及指示燈等組成了輸出設(shè)備。這三個基本組成部分按照一定的線路相連組成電氣系統(tǒng)，但由于觸點與繼電器等控制部分在操作、接線、可靠性、效率等方面的性能都相對低下，在這種情況下，不得不促使開發(fā)新的性能，從而實現(xiàn)更加高的系統(tǒng)[1]。與此同時，PLC控制系統(tǒng)也是由控制、輸入、輸出這三部分組成，但其控制部分是以PLC可編程控制器為核心，不僅能實現(xiàn)傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)的功能，還能增加編程邏輯控制及更新系統(tǒng)功能，將這三部分的接線連接則繼電器繁復(fù)明顯減輕。

六、PLC控制系統(tǒng)在電廠中央空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用

工作人員的工作環(huán)境溫度主要取決于中央空調(diào)，有了適宜的環(huán)境工作人員才能更加投入于工作。PLC控制系統(tǒng)操作簡單，能大大的改善空調(diào)的的調(diào)節(jié)系數(shù)，所以采用PLC不僅有利于工作環(huán)境還能降低用電成本?；赑LC原理的交流，空調(diào)是根據(jù)外部冷熱交換的兩個循環(huán)系統(tǒng)回水與進水的溫度差異來調(diào)節(jié)參數(shù)的?？刂蒲h(huán)水的流動速度，從而方便控制每個子空調(diào)的參數(shù)，使室內(nèi)溫度、濕度、清潔度得到適當?shù)钠胶狻LC自動控制系統(tǒng)是交流變頻控制的核心，輸出的制冷參數(shù)指令、控制冷凍水泵、冷卻水泵及冷卻塔的閥門調(diào)節(jié)來啟停其功能，再發(fā)出聯(lián)頻信號時來監(jiān)督控制中央空調(diào)整個系統(tǒng)的開啟和關(guān)閉。在中央空調(diào)系統(tǒng)運行之前，要進行調(diào)試工作，設(shè)置變頻器的最小工作頻率，保證末端冷凍水供給的冷凍泵變頻器工作的最小頻率，通過冷凍回出水傳感器、冷卻回出水傳感器及末端壓力傳感器A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字開關(guān)調(diào)節(jié)信號，反饋到PLC來控制變頻器的頻率增減和調(diào)節(jié)控制冷凍水泵的制冷、制熱模式；根據(jù)出水回水的溫度差反饋調(diào)節(jié)冷卻水泵及冷凍水泵的開關(guān)，調(diào)節(jié)控制冷卻水、冷凍水變頻器速度的加減等。冷凍水泵控制原理和冷卻水泵控制原理是一致的。冷凍水泵控制原理如下：冷凍水泵控制原理是通過冷凍機的回水和出水溫度差反饋到溫度模塊，其將溫度差參數(shù)通過A/D轉(zhuǎn)換器進行參數(shù)轉(zhuǎn)換，將溫度差的A/D參數(shù)信號發(fā)送到PLC控制系統(tǒng)，再根據(jù)設(shè)定的參數(shù)及接受溫度差的參數(shù)信號進行控制調(diào)節(jié)，加快或者減慢變頻器的速度，從而調(diào)節(jié)冷凍水泵電機的速度、出水的流量及內(nèi)部熱交換的速度。從冷凍水泵的工作原理上可以看出，室內(nèi)的溫度越高，溫度差就越大，反饋的溫度A/D參數(shù)與PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的參數(shù)差值越大，因此PLC控制調(diào)節(jié)變頻器的速率越快，系統(tǒng)的負荷越大，冷凍水泵的循環(huán)水流速及流量會相應(yīng)的加快加大，從而使熱交換的速度增快。反之，溫度差系數(shù)小，說明室內(nèi)溫度低，反饋的A/D參數(shù)與PLC系統(tǒng)設(shè)定的參數(shù)差異小，PLC自動控制減小變頻器的的頻率，降低冷水泵的速度，緩減冷凍水泵內(nèi)循環(huán)水的流速和流量，從而緩解熱交換的速度，這樣一來可節(jié)約用電量。

參考文獻：

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