電力工程PLC技術的應用探析

鄭　銳（曲阜師范大學工學院,山東　日照　276826）

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電力工程PLC技術的應用探析

鄭銳
（曲阜師范大學工學院,山東日照276826）

摘 要:作為電力工程系統當中比較常用的PL C技術，其存在與發展不但為電力工程自動化控制的發展搭建了更好的發展平臺，在技術上提供了很好的支持，同時更是為電力工程自動化建設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技術的含義及優點，之后闡述了其工作的原理，最后具體介紹了電力工程系統中PLC技術的應用情況。

關鍵詞:電力工程；PLC技術；應用

0　引言

隨著經濟的迅猛發展，城市化建設步伐越來越快，各種電氣設備被廣泛應用。同時，各行各業對于電力也提出了越來越多的需求。從當前發展狀況而言，我國電力工程已經應用自動化控制技術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可靠性以及穩定性的提升，從而確保了電力系統健康、持續發展。在電力系統中，作為一種通過數字運算進行操作的系統，PLC技術能夠利用可編程控制器的存儲器對多種執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的過程。由于該技術具有很多的優點，因此在電力工程中，PLC技術應用非常的廣泛 。

1　PLC技術的含義及優點

1.1PLC技術的含義

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字運算進行操作的電力系統裝置。

1.2PLC技術的優點

從PLC技術的發展狀況來看，PLC技術具有以下方面的優點：

首先，PLC技術具有較高的可靠性，對于干擾具有較強的防抗能力。從當前PLC技術所運用和生產來看，大規模集成電路技術得到了極大的應用，并具有相當高的可靠性。以三菱公 司為例，其進行生產的PLC，能夠保證平均30萬小時左右不出現故障，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，如果發現問題，能夠馬上進行報警，發布報警信息。

其次，PLC具有較為完善的功能。從目前PLC產品的型號以及規模上來看，十分的豐富，能夠更好的使得工業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據運算以及邏輯處理作用，都在數字控制領域中得到了普遍的應用。

再次，從維護角度來看，PLC更為簡單。從PLC控制器上來看，應用的是存儲邏輯，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量大大減少，也使得系統的建設周期縮短，設計難度降低，系統的硬件以及軟件的維護得到簡化。除此之外，PLC能夠實現在線編程，進而使得生產過程得到較大的改變，因此在很多批量較小、品種較多的工業生產控制中得到了較為廣泛的應用。

第四，PLC技術所耗費的能源較低。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。作為一個工業控制的計算機，PLC的語言編程較為簡單。它所應用的是梯形圖語言，能夠讓相關人員不用去為非常復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會 。

2　PLC技術的工作原理

PLC 技術在電力工程當中得到了較為廣泛的應用，并開始成了大部分電氣相關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技術的運行步驟來看，主要包括輸出采樣——用戶程序執行 ——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據輸到相應的存儲單元中進行存放；其次，通過執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行時所獲得的結果以及邏輯線圈存在的狀態；第四，在輸出刷新環節上，根據CPU 發出的相應的指令，在對電路封鎖作用進行利用的前提下，對映像區數據以及相關的狀態進行輸入或輸出；最后，通過驅動外部設備的運作來促進電氣自動化控制的實現 。

3　電力工程中PLC技術的應用探析

3.1對開關量進行控制

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，在很多的聯接點以及觸電上存在問題，導致在很大程度上系統的可靠性被大大降低。當前，通過對PLC 技術廣泛應用，繼電元件被軟繼電器所取代，使得控制系統的可靠性被極大的提升。在 PLC 的控制系統當中，相關的工作只是簡單執行一些合閘、分閘的工作就可以，這時系統就能夠結合實際的運行情況，自動發出正確的操作指令。此外，當發現系統存在問題時，就能夠馬上自動跳閘，同時發出報警信息。同時，PLC 控制系統能夠加大的減少接線的錯誤率，不用進行比較復雜的再次接線，使得對系統的檢修和維護工作量大大減少。

3.1.2實現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可靠性的提升，并在比較大型的企業的供電系統中被普遍應用。在之前的備用電源投入系統當中，主要所運用的方式大多數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生斷電，給供電的可靠與連續性帶來影響。然而，通過PLC的應用， 能夠達到對備用電源自動投入裝置進行控制的目的，并結合系統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的出現以及發展，其性能較高的優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節，同時還能夠對一些電路進行控制。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場的 RTU 裝置進行控制，進而完成采集與處理各個開關狀態量的目的，而且還利用反饋獲取系統的故障信息，從而能夠對系統中存在的故障以及問題及時加以解決與處理，從而確保電力系統能夠穩定和安全的運行。

3.1.4在安全回路中的應用

在電力工程系統當中，自動化泵類系統的安全回路，其主要的功能是確保系統能夠穩定、安全的運行。從啟動方式來看，自動化泵類系統包括自動啟動、現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自動控制泵系統里的泵啟動 是由內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， 利用開閉現場開關對泵進行啟停，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控制以及常規控制兩個方式構成，而從這兩種方式來看，PLC控制是主要的方式，常規方式是它的 補充。將其當作自動控制系統的安全回路，那樣PLC控制器即使發生了問題也同樣能夠保證泵類運行正常。在電力工程系統當中， PLC能夠對開關量進行控制 、對順序控制和安全回路兩者間的工作進行協調，從而保證各系統以及各部分間能夠做到無縫配合，保證控制系統可以運行可靠、安全，促進電力事業的發展。

3.1.5電力通訊技術

PLC技術通過對中、低壓配電網進行利用，把其當作一種通信的介質，從而促進圖像、數據 以及語音等各種業務傳輸等通信技術的實現，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據高速傳輸的平臺，例如，在遠程抄表方面的應用，配用電自動化以及為電力負荷進行監控等方面的應用技能上等等。根據配電網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 )作為傳輸的媒介進行控制而給用戶提供遠程抄表、Internet接入等服務。中壓 PLC(1OK V )則是通過對中壓電力線進行應用，把其當做是通信鏈路為農村電話、配電網自動化等方面的實現搭建傳輸的通道。

參考文獻：

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