鄭　銳（曲阜師范大學(xué)工學(xué)院,山東　日照　276826）

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電力工程PLC技術(shù)的應(yīng)用探析

鄭銳
（曲阜師范大學(xué)工學(xué)院,山東日照276826）

摘 要:作為電力工程系統(tǒng)當中比較常用的PL C技術(shù)，其存在與發(fā)展不但為電力工程自動化控制的發(fā)展搭建了更好的發(fā)展平臺，在技術(shù)上提供了很好的支持，同時更是為電力工程自動化建設(shè)步伐的加快起到了極其重要的推動作用。本文首先介紹了PLC技術(shù)的含義及優(yōu)點，之后闡述了其工作的原理，最后具體介紹了電力工程系統(tǒng)中PLC技術(shù)的應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞:電力工程；PLC技術(shù)；應(yīng)用

0　引言

隨著經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，城市化建設(shè)步伐越來越快，各種電氣設(shè)備被廣泛應(yīng)用。同時，各行各業(yè)對于電力也提出了越來越多的需求。從當前發(fā)展狀況而言，我國電力工程已經(jīng)應(yīng)用自動化控制技術(shù)逐漸替代了人工進行控制的局面，并向著智能化以及自動化方面提升，極大的促進了電力系統(tǒng)可靠性以及穩(wěn)定性的提升，從而確保了電力系統(tǒng)健康、持續(xù)發(fā)展。在電力系統(tǒng)中，作為一種通過數(shù)字運算進行操作的系統(tǒng)，PLC技術(shù)能夠利用可編程控制器的存儲器對多種執(zhí)行操作的指令進行存儲，進而更好的控制機械運動以及生產(chǎn)的過程。由于該技術(shù)具有很多的優(yōu)點，因此在電力工程中，PLC技術(shù)應(yīng)用非常的廣泛 。

1　PLC技術(shù)的含義及優(yōu)點

1.1PLC技術(shù)的含義

所謂PLC，可編程邏輯控制器的簡稱，它指的是將微處理器作為核心的一種通過數(shù)字運算進行操作的電力系統(tǒng)裝置。

1.2PLC技術(shù)的優(yōu)點

從PLC技術(shù)的發(fā)展狀況來看，PLC技術(shù)具有以下方面的優(yōu)點：

首先，PLC技術(shù)具有較高的可靠性，對于干擾具有較強的防抗能力。從當前PLC技術(shù)所運用和生產(chǎn)來看，大規(guī)模集成電路技術(shù)得到了極大的應(yīng)用，并具有相當高的可靠性。以三菱公 司為例，其進行生產(chǎn)的PLC，能夠保證平均30萬小時左右不出現(xiàn)故障，對于那些比較冗余 CPU 的 PLC來說，其沒有故障的平均工作時間更是較大 。因為其所生成的PLC中的硬件具有自我檢測功能，如果發(fā)現(xiàn)問題，能夠馬上進行報警，發(fā)布報警信息。

其次，PLC具有較為完善的功能。從目前PLC產(chǎn)品的型號以及規(guī)模上來看，十分的豐富，能夠更好的使得工業(yè)控制重點各種需求得到滿足，同時其所具有的較為完善的數(shù)據(jù)運算以及邏輯處理作用，都在數(shù)字控制領(lǐng)域中得到了普遍的應(yīng)用。

再次，從維護角度來看，PLC更為簡單。從PLC控制器上來看，應(yīng)用的是存儲邏輯，而以往的接線邏輯則被取代，這在很大程度上使得裝置外部的接線數(shù)量大大減少，也使得系統(tǒng)的建設(shè)周期縮短，設(shè)計難度降低，系統(tǒng)的硬件以及軟件的維護得到簡化。除此之外，PLC能夠?qū)崿F(xiàn)在線編程，進而使得生產(chǎn)過程得到較大的改變，因此在很多批量較小、品種較多的工業(yè)生產(chǎn)控制中得到了較為廣泛的應(yīng)用。

第四，PLC技術(shù)所耗費的能源較低。從尺寸上來看， 小型PLC通常都非常的小，控制在100mm范 圍 當中，同時質(zhì)量也低于130g，因此在能源的消耗上非常低。

第五，PLC的語言編程較為簡單。作為一個工業(yè)控制的計算機，PLC的語言編程較為簡單。它所應(yīng)用的是梯形圖語言，能夠讓相關(guān)人員不用去為非常復(fù)雜的編程語言感到頭疼，另外對于電子電路以及對計算機不熟悉的操作人員來說也能夠比較容易學(xué)會 。

2　PLC技術(shù)的工作原理

PLC 技術(shù)在電力工程當中得到了較為廣泛的應(yīng)用，并開始成了大部分電氣相關(guān)工作人員一定要了解和掌握的最為基本的技能。從編程上來看，PLC技術(shù)中使用的是梯形圖編程，它和繼電器的控制線路非常的相近。從PLC技術(shù)的運行步驟來看，主要包括輸出采樣——用戶程序執(zhí)行 ——輸出刷新三個步驟 。首先，從輸出采樣階段來看，PLC通過運行掃描而得到的數(shù)據(jù)輸?shù)较鄳?yīng)的存儲單元中進行存放；其次，通過執(zhí)行用戶程序來控制輸出操作；再次，利用運算來控制用戶程序執(zhí)行時所獲得的結(jié)果以及邏輯線圈存在的狀態(tài)；第四，在輸出刷新環(huán)節(jié)上，根據(jù)CPU 發(fā)出的相應(yīng)的指令，在對電路封鎖作用進行利用的前提下，對映像區(qū)數(shù)據(jù)以及相關(guān)的狀態(tài)進行輸入或輸出；最后，通過驅(qū)動外部設(shè)備的運作來促進電氣自動化控制的實現(xiàn) 。

3　電力工程中PLC技術(shù)的應(yīng)用探析

3.1對開關(guān)量進行控制

3.1.1對斷路器進行控制

在過去的電力工程自動化系統(tǒng)當中，主要是使用繼電器對斷路器進行控制，所以要很多的電磁繼電器，在很多的聯(lián)接點以及觸電上存在問題，導(dǎo)致在很大程度上系統(tǒng)的可靠性被大大降低。當前，通過對PLC 技術(shù)廣泛應(yīng)用，繼電元件被軟繼電器所取代，使得控制系統(tǒng)的可靠性被極大的提升。在 PLC 的控制系統(tǒng)當中，相關(guān)的工作只是簡單執(zhí)行一些合閘、分閘的工作就可以，這時系統(tǒng)就能夠結(jié)合實際的運行情況，自動發(fā)出正確的操作指令。此外，當發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在問題時，就能夠馬上自動跳閘，同時發(fā)出報警信息。同時，PLC 控制系統(tǒng)能夠加大的減少接線的錯誤率，不用進行比較復(fù)雜的再次接線，使得對系統(tǒng)的檢修和維護工作量大大減少。

3.1.2實現(xiàn)對備用電源自動投入裝置進行控制

備用電源 自動投入裝置，其主要的作用是促進供電系統(tǒng)可靠性的提升，并在比較大型的企業(yè)的供電系統(tǒng)中被普遍應(yīng)用。在之前的備用電源投入系統(tǒng)當中，主要所運用的方式大多數(shù)都是手動的或者是自動供回電線路進行供電，這樣在進行投切的過程中，就會存在短暫的幾秒鐘時間發(fā)生斷電，給供電的可靠與連續(xù)性帶來影響。然而，通過PLC的應(yīng)用， 能夠達到對備用電源自動投入裝置進行控制的目的，并結(jié)合系統(tǒng)的實際運行狀況實施抗干擾， 具有較高的可靠性高，且操作起來十分的簡單、接線也非常方便等好處。

3.1.3進行順序控制

在以往的電力工程自動化系統(tǒng)當中，主要是使用繼電器對斷路器進行控制，而因為 PLC的出現(xiàn)以及發(fā)展，其性能較高的優(yōu)點使其開始慢慢替代了繼電器而對斷路器進行控制。在電力工程系統(tǒng)的實際運用過程中，PLC 不但可以對整個電力工程進行全面的調(diào)節(jié)，同時還能夠?qū)σ恍╇娐愤M行控制。另外，PLC 控制器是一種遠方終端單元，能夠通過遠程控制的方法對變電站現(xiàn)場的 RTU 裝置進行控制，進而完成采集與處理各個開關(guān)狀態(tài)量的目的，而且還利用反饋獲取系統(tǒng)的故障信息，從而能夠?qū)ο到y(tǒng)中存在的故障以及問題及時加以解決與處理，從而確保電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定和安全的運行。

3.1.4在安全回路中的應(yīng)用

在電力工程系統(tǒng)當中，自動化泵類系統(tǒng)的安全回路，其主要的功能是確保系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、安全的運行。從啟動方式來看，自動化泵類系統(tǒng)包括自動啟動、現(xiàn)場控制箱啟動和機旁屏手動啟動三種方式。 首先，從自動啟動模式來看，PLC自動控制泵系統(tǒng)里的泵啟動 是由內(nèi)部的順控模塊進行控制的，利用對泵的累積運行時長進行計算來選取主備用泵；其次，從機旁屏手動啟動模式來看， 利用開閉現(xiàn)場開關(guān)對泵進行啟停，同時操作人員利用 人工對泵的運行時長進行計算進而對主備用泵的啟停進行確定 。從當前來看，對泵類進行控制主要由PLC控制以及常規(guī)控制兩個方式構(gòu)成，而從這兩種方式來看，PLC控制是主要的方式，常規(guī)方式是它的 補充。將其當作自動控制系統(tǒng)的安全回路，那樣PLC控制器即使發(fā)生了問題也同樣能夠保證泵類運行正常。在電力工程系統(tǒng)當中， PLC能夠?qū)﹂_關(guān)量進行控制 、對順序控制和安全回路兩者間的工作進行協(xié)調(diào)，從而保證各系統(tǒng)以及各部分間能夠做到無縫配合，保證控制系統(tǒng)可以運行可靠、安全，促進電力事業(yè)的發(fā)展。

3.1.5電力通訊技術(shù)

PLC技術(shù)通過對中、低壓配電網(wǎng)進行利用，把其當作一種通信的介質(zhì)，從而促進圖像、數(shù)據(jù) 以及語音等各種業(yè)務(wù)傳輸?shù)韧ㄐ偶夹g(shù)的實現(xiàn)，這不但能夠有效的使得寬帶末端接入的瓶頸得以解決，同時還能夠為很多方面搭建數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)钠脚_，例如，在遠程抄表方面的應(yīng)用，配用電自動化以及為電力負荷進行監(jiān)控等方面的應(yīng)用技能上等等。根據(jù)配電網(wǎng)電壓的等級進行劃分，PLC可以氛圍低壓與中壓 PLC兩種。低壓 PLC 通過將低壓電力線(220V/380V )作為傳輸?shù)拿浇檫M行控制而給用戶提供遠程抄表、Internet接入等服務(wù)。中壓 PLC(1OK V )則是通過對中壓電力線進行應(yīng)用，把其當做是通信鏈路為農(nóng)村電話、配電網(wǎng)自動化等方面的實現(xiàn)搭建傳輸?shù)耐ǖ馈?/p>

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DOI :10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.01.161