PLC在電力拖動一體化中的應用

韓 樂

（中國石油新疆培訓中心（新疆技師學院），新疆 克拉瑪依 834000）

0 引 言

在新一輪經濟發展的浪潮中，我國經濟發展速度不斷提升，各行各業都得到了飛速發展。電力系統自動化水平在這一背景下持續發展，PLC由于性能的優勢被廣泛運用到各領域中。其中，PLC在電力拖動一體化系統中的運用效果顯著，能提高系統的自動化水平，保證系統運行的安全可靠性。基于此，加強對PLC在電力拖動一體化中運用研究具有十分現實的意義。

1 PLC的原理、特點及電力拖動一體化分析

1.1 PLC的原理

PLC是指一種可編程控制器。近年來，關于PLC的研究不斷深入，其概念也是五花八門。PLC還可以發揮電子裝置的作用，在各種工業環境中都十分適用，利用可編程控制器的存儲器，對其內部實施邏輯運算、順序運算、計數以及計時等指令。此外，可利用數字控制完成具體機械設備的指令，最終實現對機械設備的控制。PLC具有較為完善的功能體系，可靠性強、編程語言操作簡單、后期容易維護，加上低能耗優勢，在電力自動化體系中得到了廣泛運用[1]。

1.2 PLC的特點

PLC在電力拖動一體化中運用如此廣泛，正是由以下特點決定。

第一，PLC可靠性較高。可靠性是決定設備或者系統廣泛運用的基礎。PLC可編程控制器使用大規模的集成電路，技術先進性毋庸置疑，具有較強的抗干擾能力，也決定了其可靠性強的優勢。根據相關數據調查發現，基于PLC的控制系統，本身復雜程度會降低，系統故障發生率也較傳統控制系統低。同時，PLC的控制系統具有自我檢測、報警功能，也能提升系統本身的可靠性。第二，PLC功能完善。經過多年的努力和科研技術人員的不斷探索，積累了豐富的經驗，為技術發展提供了保障，PLC在各領域中運用也趨于成熟，能在很大程度上滿足電力系統自動化發展需求。第三，PLC編程語言簡單易學，不需要具備較強的專業知識，可以通過基礎學習實現編程。基于PLC系統能夠簡化設備與程序，與傳統系統相比，外部接線和接口都得到了簡化，通過存儲編輯，使得維護十分容易。第四，PLC設備體積相對較小，能節省大量的空間，也給系統賦予了低能耗的特點[2]。

1.3 電力拖動一體化

從目前電力行業發展情況來說，電力拖動控制系統與電氣工程技術的結合，能有效實現技術優勢互補，從而使電氣工程獲得更加充足的發展空間，電力拖動控制系統運用更加廣泛。將電力拖動控制系統運用于電氣工程之中十分必要，能對電氣工程諸多環節加以調節。電氣工程中很多重要的控制作業，都需要通過電力拖動控制系統加以調節。現階段，電力拖動控制系統逐漸成熟，根據不同情況進行功能切換，對用戶指令進行識別，可切換到所需要的工作模式。而這一過程需要電力拖動控制發揮作用。為了平衡自身的數據、參數，必須建立負反饋調節機制。盡管電力拖動控制系統在電氣工程中只是一個很小的部位，但是在整個自動化控制領域都具有重要的作用，運用十分廣泛[3]。

2 PLC在電力拖動一體化中的運用

PLC在電力拖動一體化工程中的運用，主要體現在順序控制、開關量控制以及安全回路等幾個部分。

2.1 順序控制

在傳統的電力拖動一體化系統中，一般使用繼電控制器。但隨著科學技術的發展，PLC的優勢逐漸突顯出來，也逐漸取代了繼電控制器用于電力拖動一體化系統中。繼電控制器采用PLC系統控制，能大大提高系統自動化水平。同時，節能減排是目前一項基本的發展理念，在各大企業發展過程中，以提升效益為目標，同時必須兼顧減少資源耗損。PLC控制系統可調節性較高，能夠對部分電路加以控制，也能對整個系統加以控制。通常情況下，發電輸送系統為三層結構，具體包括主站層、遠程I/O端口設置以及現場傳感器層。PLC屬于主站層結構，在系統集控室對整個系統運行加以控制。而外面主站層利用光纖將控制室、I/O端口連接起來，工作人員通過觀看顯示屏，能對系統運行情況加以了解，利用顯示屏上各個按鈕，發出指令，實現對系統的有效控制。

由于PLC主機中的輸入和輸出電源不存在關聯，因此輸入和輸出兩道程序之間不會存在任何影響。同時利用光電耦合式的供電模式，能有效提升整個系統運行可靠性。PLC控制系統利用循環掃描的模式，能對系統各個環節漏洞進行查找、分析，也在CPU作用下完成對內部電路的檢測，能提升系統運行的可靠性。此外，在電器元件的選擇方面也十分嚴格，每一道生產工序必須遵守特定的生產流程，同時各個模塊都具有屏蔽特性，所以元件不會受到輻射影響。但是，在實際運行過程中，元件使用性能增強，能保證整個系統的安全性能。若系統運行過程中有元件出現了故障，利用系統反饋功能，可將故障位置傳送到PLC控制中心，然后進行快速排查，對提升整體工作可靠性和安全性十分有利[4]。

2.2 開關量控制

在開關量控制中，又可以分為斷路器控制和備用電源自動投入裝置兩部分。

與電磁繼電器控制系統相比，目前采用的斷路控制器具有更高的安全可靠性。傳統控制器主要是電磁繼電器，這種繼電器需要大量的電磁元件，在接線方面十分復雜，也會增加維修的難度，降低系統的可靠性。采用PLC控制系統，電磁繼電器可用軟繼電器進行替代，還能進行分閘操作，可根據實際情況，發出相應的指示信號。PLC控制具有良好的自動性，能最大程度上簡化控制性線路，所用輔助開關數目也很少。

備用電源自動投入裝置是指能滿足設備運行所需要啟動或停用設備的電源，這種電源設備自身具有判斷能力，能將設備運行信號當作設備啟動、停止的依據，能確保條件不良情況下設備的有序運行。因此，可以看出備用電源自動投入裝置具有很強的邏輯判斷、數據處理能力，在系統設備運行差的情況下，根據自己的判斷主動投入使用，確保系統能夠穩定運行。另外，該系統本身抗干擾能力較強，能適用各種運行環境，為系統便利性拓展提供了保障[5]。

2.3 安全回路

安全回路是確保泵類設備安全使用的重要設置體系。目前，自動化泵類設備存在多種啟動方式，包括機旁屏手動啟動、自動啟動等。而PLC在電力拖動一體化工程中，主要是利用順控模塊實現對泵類設備的自動控制，將泵類設備運行時間長短作為控制的主要依據。

在電力自動化控制系統當中，現行泵類控制常規控制和PLC控制方式共同發揮作用，即使其中一個發生故障，另外一個依然能夠發揮控制作用，從而保障設備正常運行，進一步保障了設備的可靠性。

電力拖動一體化控制系統利用順序控制、開關量控制以及安全回路等部位相互配合與協調，能保證整個系統運行的流暢性，為電力企業日常運轉提供了保障[6]。

3 結 論

通過上述分析可知，PLC本身具有可靠性強、安全性高、抗干擾能力強、性能穩定等優勢，能滿足不同生產技術、工藝流程的需求，能為電力拖動控制系統提供安全、穩定保障。另外，PLC技術正在逐漸走向成熟，其運行的成本也越來越低，有助于提高相關企業的經濟效益。