可編程控制器在大電流整流機組控制保護系統中的應用

劉端亮

（泉州城建工程建設有限責任公司，福建 泉州 362000）

對目前的生產實踐做分析，會發現大電流整流機組被普遍地應用，具體研究大電流整流機組的應用會發現機組中的保護、控制電路存在比較顯著的問題，這些問題的存在影響生產實踐的安全性，所以需要對問題做有效解決。可編程控制器取代繼電保護，控制系統具有可行性，而且優越性比較突出，所以在實踐中積極的應用可編程控制器有突出的現實意義。為了更加規范、專業地推進可編程控制器在大電流整流機組控制保護中進行應用，做相關分析與討論現實價值巨大。

1 可編程控制器

可編程控制器的英文縮寫是PLC，其是一種數字運算操作的電子系統，產生于工業環境控制。就可編程控制器的具體利用來看，其采用可以編制程序的存儲器，用來執行存儲邏輯運算和順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，并通過數字或模擬的輸入(I)和輸出(O)接口，控制各種類型的機械設備或生產過程。就目前的可編程控制器具體使用來看，其核心是微處理器，而且其實現了自動化技術、計算機技術、通訊技術的融合和。目前，PLC已被廣泛應用于各種生產機械和生產過程的自動控制，成為一種最重要、最普及、應用場合最多的工業控制裝置，被公認為現代工業自動化的三大支柱（PLC、機器人、CAD/CAM）之一。

2 大電流整流機組控制保護系統的分析

對大電流整流機組控制保護原系統進行分析，可以進一步明確控制保護實踐中系統存在的問題，這對于問題分析和解決有突出的參考價值。以下是對大電流整流機組控制保護系統的分析。

2．1 保護、信號系統分析

就原系統的具體分析來看，系統中主要利用的是三相橋式整流器，該種整流器的觸發控制以及保護系統是由集成觸發器和傳統的繼電器等控制元件構成的。就整流器的具體利用來看，其主要的作用是通過調節和控制輸出電流從而為整流器的穩定運行提供保護。就控制系統的具體構成來看，其主要的環節有同步、移相、脈沖形成以及功率放大等，而保護系統的保護構成主要是包括直流過斷、循環水中斷等信號。就此種整流器的具體應用來看，其信號系統采用的是較為傳統的繼電器機械觸點控制和轉換電路，這種電路的線路較復雜、其本身的可靠性較低，而且故障發生率較高，在出現故障后檢修比較困難，所以整體實施的效果較差。總的來講，過去使用的保護信號系統，其非常容易發生故障，而且導致故障的原因是多樣的，這種情況對于保護系統的價值和功能發揮非常不利，圖1是系統功能框架示意圖。

2．2 機組觸發控制電路的分析

就機組原觸發控制電路當中，控制的“自動”和“手動”，“遠控”和“近控”調節以及脈沖封鎖保護等的實現均需要利用復雜的繼電器轉換電路，這種方式的可靠性比較差，而且線路的維護難度比較大。在調節放大器的電路利用中，發現其也存在著轉換復雜、電路不合理的突出問題，這種情況的存在使得電路的參數具有了復雜性和多變性，所以準確調試變得更加困難。綜合上述的分析，要解決實踐中的具體問題，必須要從系統入手進行分析，從而實現技術性改造。

圖1

3 可編程控制器的應用討論

可編程控制器在大電流整流機組控制保護系統中的應用對于整流器的控制保護而言有積極的意義，具體分析可編程控制器的規范、專業應用，這對于實踐工作開展有積極的意義。

3．1 系統功能的分析

為了有效地利用可編程控制器，需要將原電路中的功能和不足進行具體的分析，這樣，在可編程控制器利用的基礎上，電路的功能要實現哪些方面的完善工作會更加的清晰。就目前的分析來看，利用可編程控制器的控制保護系統，其能夠擴展需要強調三個方面：（1）要強調系統觸發控制電路和PLC的可靠性，強調二者之間的沖突問題的干擾問題解決，這樣，系統協調性表現會更加突出，其運行穩定也會更加顯著。（2）需要強調信號動作按系統要求可靠運行，這樣，相應的保護工作提供效果會更突出。（3）系統中一組設備的調試和維修不會影響到其他的設備，也就是說，設備調試、維修和運行等要保持相對的獨立性。

3．2 功能設計

在系統功能明確的基礎上，接下來的重要工作是強調功能設計。從目前的分析來看，運用PLC的具體功能和內部節點的無窮調用性可以比較有效的進行系統功能實現，具體的設計思路為：（1）對信號采集和檢測進行改變，實現原始數據的采集，這樣可以保證信號采集的效率、準確性。（2）對系統觸發控制電路和PLC的可靠性以及并行工作進行強調，這樣，線路整改的具體要求可以得到滿足。就系統線路的整改來看，需要從功能入手做相應的分析，這樣，功能實現的思考更加具有針對性。

3．3 設計功能的實現

在功能設計的基礎上強調設計功能的實現，這對于系統價值發揮有重要的作用。就目前的分析來看，設計功能的實現主要包括兩方面工作：（1）硬件設計與配置。硬件在系統運行中的價值巨大，強調硬件的完善性和配置的科學性，對硬件系統的具體功能發揮做強調現實價值顯著。（2）PLC程序設計。PLC在實踐中的綜合作用體現與自身的程序完善有顯著的關系，所以在程序設計時候需要對程序的運行環節、指令控制等做界定，這樣，程序在實踐中的應用效果會更顯著。圖2為PLC程序設計框架圖。

3．4 效果分析

圖2

對采用了可編程控制器的大電流整流機組控制保護系統的應用做具體的分析，發現在系統改造后，其應用效果主要是控制系統的性能發生了明顯的優化，表1是改造對比表和具體的文字分析。

表1

從對比分析結果來看，在大電流整流機組控制保護系統中應用PLC之后呈現了4個方面的顯著改善：（1）機組運行的穩定性、信號的準確性等有了極大的提升。（2）電路的原理不僅清晰，而且運行更加的簡單，故障率有了極大的降低，而且調試、管理和維護等工作的開展便捷性明顯提高。（3）機械磨損等問題實現了有效解決。（4）電路的整體柔性表現比較好。

4 結語

綜上所述，可編程控制器在實踐中的具體應用可以發揮突出的價值，因此，在實踐中需要重視其應用。對工業生產實踐中的大電流整流機組控制保護系統做具體分析發現原電路存在著明顯的問題，該問題解決不了，系統保護的效果無法提升，而可編程控制其具有應用可行性和優勢，所以就其應用做分析與討論，這可以為實踐工作開展提供指導和幫助。