試析PLC技術(shù)在整流系統(tǒng)中的應(yīng)用

李廣志

摘要：PLC 技術(shù)控制系統(tǒng)是一種可用于編程的存儲(chǔ)器，該系統(tǒng)會(huì)在其內(nèi)部自動(dòng)存儲(chǔ)并執(zhí)行邏輯運(yùn)算，做好順序控制工作，對(duì)定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令予以自動(dòng)落實(shí)，采用數(shù)字式或者模擬輸入輸出方式對(duì)各種類型的機(jī)械設(shè)備運(yùn)行以及生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制。本文將簡(jiǎn)單分析PLC技術(shù)在整流系統(tǒng)中的應(yīng)用，希望能為整流控制系統(tǒng)維護(hù)工作提供參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);整流系統(tǒng);應(yīng)用

在21世紀(jì)的信息時(shí)代，不少企業(yè)借助PLC技術(shù)對(duì)本組織內(nèi)部整流控制系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)字化改造與升級(jí)，這樣可以有效降低故障跳閘頻率，在一定程度上延長(zhǎng)了電槽的平穩(wěn)運(yùn)行時(shí)間以及系統(tǒng)設(shè)備使用壽命，使系統(tǒng)設(shè)備更安全可靠，注入電網(wǎng)的無(wú)功功率也得以大幅度降低，有效提高了本企業(yè)的獲益。本文將以煤礦企業(yè)為例簡(jiǎn)單介紹整流控制系統(tǒng)，并綜合探討PLC技術(shù)在整流系統(tǒng)中的應(yīng)用方案。

一、煤礦企業(yè)整流控制系統(tǒng)

煤礦企業(yè)整流控制系統(tǒng)在日常工作中是按照一定周期循環(huán)開(kāi)展采樣工作、實(shí)時(shí)決策與實(shí)時(shí)控制輸出工作，這三項(xiàng)工作依次進(jìn)行，從而確保被控參數(shù)能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)性能指標(biāo)。與此同時(shí)，基于PLC技術(shù)支撐的整流控制系統(tǒng)還兼具多種輔助功能，能確保可控對(duì)象處于最佳工作狀態(tài)。通常，在大功率整流系統(tǒng)設(shè)備中，必須充分利用PLC技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)流，也就是構(gòu)建良好的穩(wěn)流控制系統(tǒng)，從系統(tǒng)組合來(lái)看，基于PLC技術(shù)的穩(wěn)流控制系統(tǒng)屬于一種自動(dòng)化微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，型號(hào)是80196KC，該系統(tǒng)的主要組合配件包括程序存貯器（容量是8K，型號(hào)是2764）、數(shù)據(jù)存貯器（容量是40 K，型號(hào)有兩種，分別是6264和62256）、12位的A/D（一片）、基于PPI的雙端口（型號(hào)是RAM）、系統(tǒng)設(shè)備控制角的輸出接口、計(jì)算機(jī)操作鍵盤(pán)的接口電路、PLC技術(shù)系統(tǒng)通信電路、放大濾波電路（模擬量是5路）。圖一就是煤礦企業(yè)整流系統(tǒng)主板框架圖。

圖一 煤礦企業(yè)整流系統(tǒng)主板框架圖

在煤礦企業(yè)自動(dòng)化微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，主板主要是運(yùn)用PID控制計(jì)算法，依據(jù)當(dāng)前所檢測(cè)到的直流電流（Id）和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的給定值（Rd），對(duì)相應(yīng)的控制角α進(jìn)行精確地計(jì)算，確保最終的計(jì)算值準(zhǔn)確無(wú)誤，然后在數(shù)字觸發(fā)接口輸出α。接著，在GIX-51的雙端口RAM上，將α傳輸?shù)较到y(tǒng)的數(shù)字觸板GIX-51上的8751型號(hào)。此時(shí)，8751型號(hào)會(huì)根據(jù)α的具體數(shù)值做好相應(yīng)的觸發(fā)脈沖分配工作，這樣，可控硅整流器的直流電流Id就會(huì)出現(xiàn)相關(guān)變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)流操作。通信電路的原信號(hào)性質(zhì)并不會(huì)發(fā)生改變，其發(fā)揮著隔離功能，并對(duì)驅(qū)動(dòng)能力予以提高。在系統(tǒng)運(yùn)行操作中，80196串行口以TXD（U1-18腳）為數(shù)據(jù)信號(hào)的發(fā)送端，其數(shù)據(jù)信息的接收端則是RXD（U1-17腳）。可以說(shuō)通信電路系統(tǒng)是80196串行口與386主機(jī)進(jìn)行連接以及接通計(jì)算機(jī)系統(tǒng)其他部分的主要接口之一，連接方式以串行異步通信為主。圖二是數(shù)字觸發(fā)板的結(jié)構(gòu)圖。

圖二 數(shù)字觸發(fā)板的結(jié)構(gòu)圖

從圖二可以看出，數(shù)字觸發(fā)板主要是由單片機(jī)（型號(hào)8751）、光電隔離開(kāi)關(guān)、驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)、整形電路系統(tǒng)、功率放大電路系統(tǒng)和同步整形電路系統(tǒng)共同構(gòu)成。

二、PLC技術(shù)在整流系統(tǒng)中的應(yīng)用方案

在煤礦企業(yè)整流系統(tǒng)中，保護(hù)系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)依托是PLC可編程序控制器。在整流系統(tǒng)運(yùn)行中，PLC系統(tǒng)會(huì)對(duì)整流系統(tǒng)設(shè)備的壓力、故障、快熔狀態(tài)、高壓狀態(tài)、電壓狀況、直流開(kāi)關(guān)運(yùn)行狀態(tài)、本體輕瓦斯、有載重瓦斯、工藝連鎖和變壓器的冷卻風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行控制，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常問(wèn)題，并予以解決。與此同時(shí)，PLC技術(shù)系統(tǒng)能夠及時(shí)收集和分析PT信號(hào)和CT信號(hào)，通過(guò)參數(shù)監(jiān)測(cè)和運(yùn)輸準(zhǔn)確輸出顯示值，及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)和跳閘信號(hào)。某煤礦企業(yè)針對(duì)基于PLC技術(shù)支撐下的整流系統(tǒng)設(shè)計(jì)了來(lái)自于兩路的同步電壓信號(hào)，其中一路是來(lái)自整流變壓器的網(wǎng)側(cè)PT，電壓值是100 V。另一路則是來(lái)自設(shè)備運(yùn)作的動(dòng)力電源，電壓值是220V。在系統(tǒng)運(yùn)行工作中，煤礦企業(yè)會(huì)啟用PLC技術(shù)系統(tǒng)來(lái)全方位監(jiān)測(cè)和對(duì)比分析同步電壓數(shù)值與具體情況，結(jié)合實(shí)際需要自動(dòng)實(shí)現(xiàn)兩路同步電壓的互相轉(zhuǎn)換。另外，PLC技術(shù)系統(tǒng)在繼承以往技術(shù)功能的同時(shí)擴(kuò)大了開(kāi)關(guān)量邏輯的規(guī)模，處理能力大幅度提高，而且能高效處理模擬信號(hào)（這種信號(hào)是系統(tǒng)響應(yīng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信號(hào)），及時(shí)做好大量復(fù)雜數(shù)據(jù)信息的收集、分析處理工作，完善系統(tǒng)運(yùn)行效果，做好函數(shù)運(yùn)算工作，實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展控制。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，基于PLC技術(shù)支撐的整流控制系統(tǒng)能按照一定周期循環(huán)開(kāi)展采樣工作、實(shí)時(shí)決策與實(shí)時(shí)控制輸出工作，同時(shí)，兼具多種輔助功能，能確保可控對(duì)象處于最佳工作狀態(tài)。其次，PLC系統(tǒng)會(huì)對(duì)整流系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行安全控制，及時(shí)發(fā)出預(yù)警信號(hào)，解決故障問(wèn)題，不斷完善系統(tǒng)運(yùn)行效果。另外，PLC系統(tǒng)能夠擴(kuò)展系統(tǒng)內(nèi)存容量，處理好大量的信息，做好不同信號(hào)分析工作。

參考文獻(xiàn)

[1]張躍亭.智能 PID 算法在熱壓燒結(jié)設(shè)備溫度控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2020（05）：92-94.

[2]宋佳佳，李筠，宋祥太.基于 VisualC++ 平臺(tái)的光線追擊模擬模型[J].信息與電腦（理論版），2017（11）：100-102.

[3]陸建國(guó)，祝根蓮.SIEMENSPLC 通訊處理器 CP342-5 在軋機(jī)中的應(yīng)用[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2018（07）：15-17.

[4] 秦偉 . 電氣自動(dòng)化設(shè)備中 PLC 控制系統(tǒng)的應(yīng)用分析 [J].信息記錄材料 ，2020，21（10）：7-9.