郭燕
摘 要:隨著電力事業不斷發展,電氣自動化發展迅速,極大地提高了電氣運行效率和安全性。傳統電氣自動化控制系統中,多選用電氣連接線的方式,完成不同電控盤間的電氣控制連接。這種連接方式對于維護工作要求較高,會直接導致維護任務量增加,不僅消耗巨大且質量較難得到保障,針對部分長且復雜的線路,無論是安裝或是調試都很麻煩。筆者從PLC相關概念入手,就其在電氣自動化控制中的實際應用,闡述幾點看法。
關鍵詞:PLC;電氣自動化控制;閉環控制;電磁性繼電器
隨著現代社會不斷發展,電氣自動化控制系統發揮著越來越重要的作用,具有運行高效、安全性、可靠性高等特點,極大地促進了智能化社會發展。傳統電氣自動化系統存在一定的問題,限制了電氣自動化的進一步發展。PLC技術的應用可有效解決傳統電氣自動化控制系統中的問題,進一步提高電氣自動化控制工作效率,降低人力物力損耗,促進電氣自動化進一步發展。
一、PLC基本內涵概述
PLC(Programmable Logic Controller)可編程控制系統,可根據用戶的實際命令要求,在系統軟件支持下,遵守“串行”進行工作,并依據PLC中CPU的順序對不同輸入點狀態處理數據進行掃描,最終向各個輸出點發送對應的控制信號。任意時刻下CPU僅能對一條程序進行操作,從開始至程序結束,不間斷重復這一過程。
PLC系統只有輸出端和輸入端使用實際接線的方式,其他內部線路的連接均利用軟件完成,與傳統接線模式相比,接線量特別小。在實際工作工程匯總,PLC自動化程序通常以程序的形式在其他儲存區中儲存,如出現具體的控制要求,只需對控制程序進行修改,就可以完成控制,不許額外調整其他接線。
PLC系統主要用于工業生產控制領域,一般情況下,PLC包含以下幾部分結構:CPU、電源、接口電路、系統程序存儲器、通信模塊以及功能模塊。其中電源在系統中占據重要地位,如電源運行出現問題,則會造成整個系統癱瘓喪失工作能力。因此,在實際使用過程中,需著重加強對于電源的控制管理,不僅要嚴格控制電壓波動,還要使其與交流電網進行有效地融合;CPU在系統中對應“大腦”部分,由CPU控制系統內所有的數據處理,可根據系統實際狀態,實現數據寄存器到輸出裝置的轉移;存儲器主要負責存放系統軟件,應用軟件則存儲于用戶程序存儲器內;接口電路是輸入數據和輸出數據的主要部件;功能模塊主要用于定位、計數等操作;通信模塊實際工作可分為三個過程階段,第一階段是輸入采樣階段,第二階段是同戶程序執行階段,第三階段是輸出刷新階段。
二、PLC在電氣自動化中的實際應用分析
(一)PLC在閉環控制中的實際應用分析
電氣自動化控制系統電氣啟動具有多種模式,主要包括現場手動啟動以及機旁手動啟動等。PLC系統應用于閉環系統中,可實現對電液執行單位、轉速測量等內容的控制,從而影響自動化控制系統的實際運行。如在動力泵開機操作中,通過PLC控制系統與電氣自動化系統的聯合應用,即可得出主備用泵的啟動信息。
(二)開關量控制
電磁性繼電器是傳統電氣控制系統中的重要載體,但電磁性繼電器在實際使用過程中,時常會出現觸點故障,進而影響電力系統穩定的運行狀態。將PLC系統應用于開關量控制,可使用一定量的軟繼電器替代傳統的電磁性繼電器,從而有效提高電氣自動化控制安全性。并且PLC控制器在設備維護、設備功能性等方面更具有優勢,既可滿足電氣系統的運行要求,又可達到簡化電氣二次接線的目的。此外,應用PLC系統可有效減少系統中的輔助開關數量,實現對多個斷路器運行信號的集中控制。以火力發電為例,相關操作人員可依據系統運行實際情況,針對性調整系統運行方式,在確保系統數據處理能力的基礎上,提高系統運行的穩定性。
三、PLC控制實際應用分析
(一)順序控制
實際電力系統自動化建設過程中,主要存在兩種輔助系統,其一是開關量控制,其二是順序控制。隨著國家相應提高了對于電力系統的節能減排實際要求,電力企業相繼選用PLC控制技術代替傳統繼電控制器進行控制,并可通過信息模塊連接通信總線,實現對電力系統生產過程的協調控制。以發電企業輸電控制為例,一般情況下,發電企業使用三層網絡結構對電能輸送進行控制,具體包括主站層、遠程IO站、以及發電現場傳感器。其中,主站層由PLC和人機接口構成,電力系統設置于集控室內部。集控室內部以PLC控制為主,聯鎖控制手段為輔。實際控制過程中,操作人員可借助顯示屏實時監測控制過程,以達到自動化控制提高生產效率和安全性的目的。
(二)備用電源自動投入
PLC可通過調整編程,對電氣設備的實際運行狀態進行監控,采集并記錄相應的設備運行信息,這些信息將成為備用電源啟用的重要依據。PLC控制具備相應的數據處理及邏輯判斷能力,可實現對備用電源的自投操作。并且PLC可根據系統運行狀態,選擇其他措施進行操作,從而提高系統運行的可靠性和安全性。
(三)電源模塊
就一般性變頻器系統而言,在實際運行中,需先將完成特點電流與直流電的轉化,再利用逆變器完成直流電到交流點的轉化。例如在SIM-TION控制系統中,需先利用電源模塊完成交流電到直流電的轉換,為進一步提高系統擴展性,通常會選擇多種電機模塊的系統運行模式。在電源模塊實際調節過程中,會依據參數的實際變化,將直流電逐漸穩定至可變值,同時賦予其SIMPOTIAON通信功能。
結語:
綜上所述,電氣自動化控制系統對于現代電力事業發展,具有重要意義。傳統電氣自動化控制系統客觀存在一定的問題,不利于電氣自動化的進一步發展。因此,相關部門應加強PLC的應用,解決傳統自動化控制中存在的問題,通過在閉環控制、開關量控制、順序控制等內容中的應用,全面提高電氣系統的控制效率和有效性,促進電力系統的進一步發展。
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