身份证号:3723251979****XXXX
摘要:基于新时代背景下,社会的各个行业都加强了对自动化技术的关注程度。而在电气控制领域PLC技术是当前电子产品应用的重点技术,在机械电气行业中具有极为广阔的发展前景。PLC技术完美的将计算机技术与机械电气技术进行了结合,在电器产品的实际生产中发挥着主管重要的作用。
关键词:热工保护系统;PLC控制技术;应用
引言
近年来,我国电力工业发展速度十分快,这也在极大程度上推动了热工保护系统规模的扩大,同时也将更高的要求提给了热工保护系统的控制方式与运行水平。微电子技术、通信技术和计算机技术不断发展下,具有高可靠性、硬件配置灵活、变成组态方便及石英工业恶劣环境等优点的PLC也逐渐占据了新一代工业控制机的首要地位。鉴于此,本文就热工保护系统中PLC控制技术的应用展开了探讨。
1电气控制技术中的相关概述
1.1电气控制技术中的相关定义
在电气领域中主要涉及到的相关概念有电气控制技术、PLC技术这两方面。⑴电气控制技术:这项技术的实现是通过各种各样的电动机来实现牵引的一种传动装置,并将与之相对应的电气控制系统作为传动对象,从而使生产过程的相关控制实现自动化的一项技术。当前阶段的电气控制技术,在各个行业当中的应用都是十分广泛的,并已经成为工业生产中实现自动化过程中的一项重要性技术手段。
直至今日为止电气控制技术的发展已经历经了四个重要的阶段,①控制方法阶段,从原来的手动控制方式发展成为自动控制方式;②控制功能阶段,从原来简单的控制功能发展成为智能化控制模式;③控制操作阶段,由原来繁琐笨重的控制操作方式发展成为当前的信息化处理模式;④控制原理阶段,由原来传统模式下的具有触头硬接线继电器逻辑控制系统,发展成为当前阶段微计算、微处理器为中心的网络化自动控制系统。⑵PLC技术:PLC技术属于可编程逻辑控制器,其主要是通过对一类可编程存储器的利用,并采用数字、模拟式的输入/输出的方式对各种类型机械以及生产实施控制的过程。可编程逻辑控制器的组成是非常繁多的,主要包括电源部分、CPU、通信模块部分、输入输出接口电路部分、存储器以及功能模块这些重要组成部分。其处于运行状态之后主要工作大致可以分为输入采样、用户程序执行以及输出刷新这3个子程序,这3个子程序每一次完成之后被称为一个扫描周期。
1.2电气控制技术的主要构成
电气控制系统在电气控制技术当中属于其主要组成结构,其电路的主要组成部分有保护、辅助、控制以及相关的主要电路,其中控制电路的组成内容主要包括动断触电、开闭组合开关、继电器线圈、电动器的动和以及接触器线圈等组成部分,电控系统的这些构成部分组成了系统的一定控制逻辑,进而保证了对电路控制功能的实现。
2PLC概述
2.1PLC系统组成
PLC控制系统主要是通过程序储存器、电源、接口电路和CPU这几部分所构成的,其可以利用控制顺序以及数学逻辑运算等方式储存数据。在整个PLC控制系统当中,实现控制功能的根本是电源,所以为了能够确保PLC正常工作,就一定要将系统电源控制工作做好。PLC控制系统的核心部件是CPU,所有数据的控制工作基本都是通过CPU来实现的。程序储存器的主要作用是储存软件。接口电路按照输送工作的不同被划分成两种,一种是输入接口,另外一种是输出接口,输入功能所指的是在系统初始化阶段,通过PLC实现输入以及扫描,同时把扫描所得出的结果在每一个单元中进行放置。系统的输出是通过梯形图的方式实现自上而下的扫描工作,这里要注意的一点是在结束一个扫描周期之后,需要进行刷新处理,才能够开始下一个扫描周期,只有这样才可以确保输出数据的真实性以及有效性。
2.2PLC特点
PLC控制系统之所以在工业控制领域中得到了广泛的运用,主要是相比于其他控制系统而言具备更多优势,主要特点如下:
2.2.1强大的适应能力
对于PLC控制系统而言,其具有较强的适应性,可以按照电气自动化控制系统所具有的规模以及体量实现随意组合,因此能够适应不同规模的工业生产环境。除此之外,由于PLC控制系统运算能力较强,能够实现精确控制,所以在大部分工业控制领域都可以运用,应用范围较广。
2.2.2强大的便捷性
和其他控制系统进行比较的话,PLC控制系统具有更小的体积以及更轻的质量,同时编程方式以及接口设计都更简单便捷,所以PLC控制系统现场自建能力很强,另外由于很多PLC产品都实现了模块化组装,因此后期的维护和修理也都非常便捷。
2.2.3强大的抗干扰能力
大部分PLC控制系统产品的抗干扰能力都很强,主要是因为PLC配置了完善的接地系统,并且接地地点非常准确恰当,可以确保PLC控制系统处于恶劣天气也可以实现正常运行,因此相比于其他控制系统而言,可靠性更高。
3总体设计
3.1改造原则和设计思想
就热工保护系统控制逻辑而言,因其较为完善且正确的缘故无需进行改动,在电缆、机柜、现场测点、电磁阀原则不变动的基础上,以先进的计算机控制装置将现有的继电器式控制装置取代。该原则的基础上可将下述功能实现:系统中增加与DCS的通信接口,可实现在线监视功能;系统中增加在线实验功能;系统可自行进行检测;有孤航出现于逻辑系统任意部位时,锅炉或汽轮机仍然能够强制性跳闸。设计系统的主要目的在于高效可靠产品的研发,确保热工保护系统控制水平得以优化,并实现减员增效。在通信技术、电子科技和计算机技术的不断发展下形成的新一代工业控制机PLC,被广泛运用于工业控制领域中。“上位机+PLC”是系统采用方式中相对较新的一种,通过PLC和计算机通讯技术的运用,能对多个输出输入信号进行实时动态监控,能为联锁试验、报表打印、动作记录和输出输入信号状态显示等提供可靠的保护。
3.2热工保护系统原理
热工保护系统是由逻辑控制系统、检测元件、执行机构和运行人员控制盘等四个部分组成。逻辑控制系统是热工保护系统的核心,结合检测信号、操作命令可进行综合判断、逻辑运算,其结果用于运行人员控制盘或是执行机构的驱动;检测元件为基础,主要负责将能对机组状态进行反映的各类参数朝着可被系统接受的开关量信号转化。检测元件的组成通常有反映流量、水位、温度、压力是否正常的流量开关、温度开关和压力开关等传感器及反映执行机构位置的限位开关等;执行机构则是机组的驱动机构,是由变频器、控制阀、接触器及电磁阀等组成;运行人员控制盘由操作按钮和信号灯等指令器件、信息反馈器件组成,而crt逐渐替代了控制盘。
3.3检测信号处理
要想将中间环节减少,可通过PLC资源的充分利用,可将轴向位移保护、发电机差动保护、高压缸胀差保护、润滑油压低保护、汽轮机后备超速保护、高加水位高保护、汽轮机振动保护、发电机断水保护、真空低保护、电超速保护、后汽缸喷水、润滑油压低联动、低压缸胀差保护、抽汽联锁、给水泵联锁等汽轮机跳闸和联锁回路等信号直接与PLC相连接,而汽轮机位移和差胀、真空及汽包和高压加热器水位等重要参数而言,可实施三选二逻辑。而对于延时处理等具有频繁变化的参数而言,由于现场信号皆为无源节点的缘故,无需隔离即可朝着PLC模件直接输入。
结语
总而言之,相对于常规控制系统而言,PLC 系统能将热工保护系统外部线路与继电器最大限度减少,再加上控制程序特性影响的缘故,能够显著提升系统的稳定性、易维护性和可拓展性。故而,将 PLC 系统应用于热工保护系统中所具备的价值与意义十分高,应不断扩大其应用范围。
参考文献:
[1]黄立忠.电气工程自动化控制中PLC技术的应用[J].世界有色金属,2018(24):161+163.
[2]李敏.PLC冶金自动化控制系统中的通信技术运用分析[J].世界有色金属,2018(23):4-5.
[3]明江勇,曾立群.SOLCON固态高压软起动控制技术在AusmeltKKK主风机的应用[J].中国有色金属,2018(S2):119-121.
[4]马永杰.矿山电气中PLC控制技术的应用分析[J].世界有色金属,2017(21):177+179.
[5]齐仁德,刘童童,张燕春,李大柱.单片机在铜矿电气自动化控制技术中的应用研究[J].农村经济与科技,2017,28(24):278.
[6]吉茂杰.横跨既有建(构)筑物的轨道交通深基坑地下水控制技术及应用[J].隧道与轨道交通,2017(04):26-29+52.
[7]贺文阳.自动化控制技术在煤矿通风机械设备维护中的应用[J].机械管理开发,2016,31(12):106-107.