PLC技術(shù)電力工程論文
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PLC，全稱ProgrammableLogicController，可編程邏輯控制器，是一種以微處理器為核心的數(shù)字運(yùn)算操作的電力系統(tǒng)裝置。它是專門為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。采用一類可編程的存儲(chǔ)器，相關(guān)人員可以在該存儲(chǔ)器內(nèi)部執(zhí)行相應(yīng)的邏輯運(yùn)算、順序控制等操作指令，并通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種類型設(shè)備的識(shí)別或生產(chǎn)過(guò)程的控制。PLC技術(shù)屬于計(jì)算機(jī)控制技術(shù)范疇，其工作原理主要有三個(gè)不同的階段，即輸入采樣階段、用戶程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段。在輸出采樣階段，PLC可以依次掃描所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將其存入I/O映像區(qū)中的相應(yīng)單元內(nèi)，然后轉(zhuǎn)而執(zhí)行用戶程序，控制輸出操作；在用戶程序執(zhí)行階段，PLC可以按照從上到下、自左向右的順序，依次掃描用戶程序，并對(duì)掃描到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行運(yùn)算，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果控制邏輯線圈的狀態(tài)，以確定程序是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)；在輸出刷新階段，CPU會(huì)發(fā)出相應(yīng)的指令，然后依據(jù)I/O映像區(qū)數(shù)據(jù)和相關(guān)狀態(tài)，結(jié)合電路封鎖功能驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備的運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制。
2、PLC技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
作為微機(jī)技術(shù)和傳統(tǒng)繼電接觸控制技術(shù)相互結(jié)合的產(chǎn)物，PLC技術(shù)克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中機(jī)械觸點(diǎn)接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、靈活性差等缺點(diǎn)，充分利用了微處理器的優(yōu)勢(shì)，具體包括以下優(yōu)點(diǎn)。
2.1功能完善當(dāng)前，PLC產(chǎn)品的規(guī)模和型號(hào)非常豐富，可以滿足各種工業(yè)控制的需要，而且具有非常完善的邏輯處理和數(shù)據(jù)運(yùn)算功能，被廣泛應(yīng)用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。
2.2可靠性高在PLC的生產(chǎn)過(guò)程中，采取了先進(jìn)的內(nèi)部抗干擾技術(shù)，極大地提高了系統(tǒng)的可靠性。同時(shí)，PLC具備相應(yīng)的自我檢測(cè)能力，一旦發(fā)現(xiàn)硬件故障，可以及時(shí)發(fā)出警報(bào)信號(hào)，提醒相關(guān)人員處理故障，因此，PLC控制系統(tǒng)具備很高的可靠性。
2.3編程語(yǔ)言簡(jiǎn)單作為一種工控計(jì)算機(jī)，PLC的接口相對(duì)簡(jiǎn)單，編程容易，其使用的梯形圖語(yǔ)言編程對(duì)工作人員的專業(yè)技能要求較低，不需要面對(duì)復(fù)雜的匯編語(yǔ)言，即使那些不熟悉計(jì)算機(jī)的人員也可以輕松上手。
2.4維護(hù)方便在PLC技術(shù)中，以存儲(chǔ)邏輯代替了接線邏輯，極大地降低了裝置外部的接線數(shù)量，減少了系統(tǒng)的建設(shè)周期，同時(shí)，也在一定程度上降低了設(shè)計(jì)難度，以便于系統(tǒng)的維護(hù)和管理。不僅如此，PLC可以實(shí)現(xiàn)在線編程，轉(zhuǎn)變生產(chǎn)過(guò)程，被廣泛應(yīng)用于多品種、小批量的工業(yè)生產(chǎn)控制中。
3、PLC技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用
在電力工程中，PLC技術(shù)的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
3.1開(kāi)關(guān)量控制開(kāi)關(guān)量控制包括以下兩方面的內(nèi)容。
3.1.1斷路器控制在傳統(tǒng)的電力自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，對(duì)斷路器的控制多是采用繼電器控制的方式，需要使用大量的電磁繼電器，存在許多觸點(diǎn)和聯(lián)接點(diǎn)，進(jìn)而降低了系統(tǒng)的可靠性。而PLC技術(shù)的應(yīng)用和普及，使得軟繼電器逐漸代替了繼電元件，極大地提高了控制系統(tǒng)的可靠性。在PLC控制系統(tǒng)中，操作人員只需要執(zhí)行一些非常簡(jiǎn)單的工作，比如分閘、合閘等，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)根據(jù)實(shí)際運(yùn)行狀況，給出正確的操作信號(hào)。同時(shí)，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)自動(dòng)跳閘，并發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)。而且，PLC控制系統(tǒng)不需要進(jìn)行復(fù)雜的二次接線，可以有效地降低接線失誤率，大大減少維護(hù)檢修的工作量。
3.1.2備用電源自動(dòng)投入裝置備用電源自動(dòng)投入裝置的主要功能是提高供電系統(tǒng)的可靠性，被廣泛應(yīng)用于大型企業(yè)的供電系統(tǒng)中。在原有的備用電源投入系統(tǒng)中，多采用手動(dòng)或自動(dòng)供回電線路的方式供電，在投切過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)幾秒鐘的斷電時(shí)間，影響供電的連續(xù)性和可靠性。而應(yīng)用PLC，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)備用電源自動(dòng)投入裝置的控制，可以根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際情況進(jìn)行抗干擾，具有可靠性高、操作簡(jiǎn)單、接線方便等優(yōu)點(diǎn)。
3.2順序控制在原有的電力工程中，控制系統(tǒng)一般都是采用繼電器控制，而隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，高性能的PLC控制系統(tǒng)逐漸取代了繼電器控制。在實(shí)際應(yīng)用中，PLC不僅能夠全面調(diào)節(jié)整個(gè)電力工程，也可以控制部分電路。同時(shí)，PLC控制器屬于遠(yuǎn)方終端單元，可以利用遠(yuǎn)程控制的方式控制變電站現(xiàn)場(chǎng)的RTU裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種開(kāi)關(guān)狀態(tài)量的采集和處理，并通過(guò)相應(yīng)的反饋環(huán)節(jié)獲得故障信息，以便及時(shí)處理和解決其中存在的問(wèn)題和故障，以保證電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)用。
作者：丁建誼單位：國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司應(yīng)城市電力公司
