PLC在電力系統自動化工程中應用研究

魯釗

摘 要：隨著現代科技的進步，推動了電力系統自動化工程發展的步伐，尤其是PLC技術的應用，憑借自身編程語言簡單與易維護等優勢特征，極大的提高了企業工作質量。在電力系統自動化工程中的應用主要體現在順序控制與開關量控制等方面，控制系統安全可靠性提高。同時自身的優勢作用，也是傳統機械觸電繼電器不能比擬的，在電力系統自動化控制范疇內的應用也會得到逐步拓展。

關鍵詞：PLC；電力系統；自動化工程；應用

PLC技術作為控制技術、計算機結合產物在自動化控制中廣泛應用，能夠安全可靠的完成順序控制等操作，自動化控制水平與工業生產質量顯著提高，深入推動了企業現代化建設。工業技術的改革推進對PLC技術提出了更多要求，對此，加強PLC技術更新完善意義重大，以滿足工業生產需要，提高企業工作效率。

一、PLC系統概述

1.PLC 內涵

PLC技術在工業生產中廣泛應用，屬于數字化操作裝置，對提高企業工作質量、效率有著積極促進作用。計算機技術進步推動了PLC技術發展步伐，在實踐應用中，可完成編寫程序代碼的任務，同時具有存儲功能。在工業生產中，機械設備數量較多，生產流程復雜繁瑣，提高各工作流程生產安全性與效率，前提是各程序運算符合標準，相關技術切實發揮自身的控制作用。PLC技術應運而生，在時間控制以及調整順序等計算優勢，都是傳統控制器所不能比擬的，其程序代碼簡單，運行效率高，確保了工程服務功能，系統生產控制性能隨之增強，對產業轉型升級起到了積極促進作用。自動化工程除PLC 系統外，還包括外圍硬件設備與控制系統，要求系統功能齊全，可快速解決各種問題。

2.PLC特點

2.1系統可靠性強

任何電器控制設備都應當具備一定的高可靠性。尤其是作為集成電路技術的PLC系統，要求生產制造工藝符合標準，應用抗干擾技術的內部電路，進一步提高了系統安全有效性。系統機外電路的開關點、電氣接線逐步縮減，故障風險得以規避。同時系統具備自行檢測，以及自動診斷保護功用，使技術員能更快的發現問題并解決問題，確保系統高可靠性和系統的長期穩定運行功能。

2.2系統功能完善

在現代科技帶動下，PLC系統產品裝置類型呈現多元化，可適用于各種規模類型、環境的控制現場。系統具備邏輯控制作用，與數據運算功能，廣泛應用于各種數字控制現場。尤其是系統功能單元的出現，使系統能夠在溫度與位置等控制條件下應用。通訊功能進一步拓展，推動了人機界面技術發展步伐，控制系統的組成更加便利。

2.3編程語言多樣化

工業控制中的PLC系統，借助計算機技術實現功用發揮，通過接口可及時獲取系統編寫的程序，常用的編程語言有語句表（STL）、梯形圖（LAD）和功能塊圖（FBD），多樣化的編寫語言為不同計算機從業者提供了多樣化的編寫功能，根據不同語言的編寫方式，使不同行業對PLC系統有更好的使用性。

2.4系統維護便利

PLC系統在應用中，以往的接線邏輯逐步被存儲邏輯代替，設備外接線路得以縮減，系統的設計與建設流程更加簡單，系統維護難度隨之降低。工業生產過程變更可通過設備調整程序實現，更適用于多品種與小批次生產的工業現場。

3.系統設計原則

設計PLC控制系統不能一蹴而就，應當嚴格按照設計原則展開；一是滿足控制對象需求，前提是確保安全可靠性。二是降低生產成本，提高生產效益，實現系統升級與拓展開發，前提是系統正常運轉。三是基于PLC系統的產品生產，要求達到安全、質量指標標準[1-2]。

二、電力系統自動化中PLC系統的應用

1.開關量控制

從斷路器控制入手分析，傳統工程應用的電磁型繼電器，控制器是主要的元件，且電磁元件規模龐大，觸點多且可靠性降低。在應用的過程中，維護繁瑣與接線復雜等問題逐漸暴露。而PLC技術的應用，以往系統實物元件，逐步被軟繼電器取代，安全可靠性提高，控制系統運行與維護難度降低。實踐中，系統可根據實際情況，向工作人員提供運行指示信號，系統出現故障后，可自動診斷檢測并分閘，并顯示信號指示。相對于二次接線，該控制系統的接線更加簡化，優于線路公共端的存在，接線差錯情況得以避免，且無需配置其他特殊配置，如閃光電源等，合理的接線操作，加之規范的程序，即可滿足生產要求。應用PLC控制系統后，能夠集中顯示各斷路器的控制信息，工作人員維護難度直接降低。

從雙電源自動切換裝置入手分析，雙電源自動切換裝置的有效投入使用保證的系統供電的穩定性和供電的自動化功能，相對于以往手動操作供回電線路，其安全可靠性更強，更適用于要求連續供電的用戶。雙電源自動切換裝置中，引入了PLC技術，通過編程實現裝置運行，將兩路電源的供電信號引入PLC系統，使兩路電源互為備用。PLC系統具有邏輯判斷、數據處理功用，可滿足雙電源自投與其他操作的要求。PLC系統的抗干擾能力強，成本低、接線調試簡單等優勢明顯。

2.順序控制

從自動化系統入手分析，控制其子系統工藝流程的方法，主要包括開關量控制，以及順序控制兩類。為了響應國家高效節能、環保的生產標準，企業管理逐步向提效、降耗方向轉變；對此，向電力系統自動化工程提出了高要求與高標準。企業輔助系統的繼電控制器，儼然不能滿足電力自動化企業發展需要，從而逐步被PLC控制系統取代。在現代科技影響下，系統功能逐步拓展，從以往的工藝路程單獨控制，逐步向連接通信總線，協調控制全部生產工作的趨勢邁進。尤其是環保行業，治理垃圾焚燒爐的尾氣處理系統，自身工作效率直接影響生態效益和企業生產成本控制。系統經全人工操作到現在的自動化控制，各個系統的功能越發嚴謹和完善。從輸送控制系統入手分析，由三層網絡結構組成，包括現場傳感器、工程師站與系統集控室。工程師站通過PLC系統的信號交換裝置將現場傳感器信號與系統集控室的人機交互界面做數據交換，使輸送控制系統能在終端監視和控制，通過邏輯控制實現自動化控制。出現緊急事故后，可通過人機交互界面的緊急停止按鈕和現場的事故按鈕停止系統運行來確保人員和設備安全；控制方法包括手動與自動控制兩種。使用PLC技術，生產效率提高與工作環境改善，得到了有效保證[3]。

3.安全回路

啟動電力系統的方法包括遠程控制、就地控制兩種，就地控制包括現場控制箱、自主機旁屏兩類。在PLC系統應用中，系統內部順控模塊，會根據各泵的積累運行時間，進一步確定主備用泵。從主機旁屏方法入手分析，人工操控啟動泵，確定主備用泵的關啟時間，不能避免會出現人為操作誤差。企業控制啟動泵時，會采取PLC控制法，或是常規控制法，后者可對前者起到條件補充作用，當前者出現問題，可通過后者操作完成生產，為電力系統運行帶來了雙重保障。

總結：

PLC系統性能優越，在電力系統自動化工程中發揮著至關重要的功用，為控制系統安裝工作以及系統調試等提供了便利，提高了電力系統自動化控制安全可靠性。行業不同應用的PLC產品也存在差異，推動的電力自動自動化建設，還需加強PLC技術適用性與可靠性等性能的深入研究，以改善工作環境，提高生產效率，確保電力系統穩定運行，從而帶動市場經濟快速發展。

參考文獻：

[1]朱軍華， 方慶宇， 凌承澤. 電氣自動化技術在生產運行電力系統中的應用[J]. 電子技術與軟件工程， 2018（8）： 132-132.

[2]楊栩浩. PLC技術在電氣工程自動化控制中的應用淺析[J]. 科技創新導報， 2018， v.15；No.439（07）：53+56.

[3]蔣源芳， 李海強. 電力系統中PLC自動化裝備常問題及維護探討[J]. 山東工業技術， 2018， No.265（11）：186.