马立军
黄河电力检修工程有限公司宁夏项目部 宁夏青铜峡市 751601
摘要：本文针对PLC技术在水电站自动化控制系统中应用设计进行简要分析，首先介绍了PLC技术的应用优势及特点，其次是对该技术运用在水电站原理进行相应的介绍，最后举出在水电站各项系统的实际运用，希望为相关工作提供借鉴。
关键词：PLC技术；水电站自动化；电气自动化技术
1.前言
可编程逻辑控制器叫做PLC，是一种专门为工业领域提供信息化支撑的系统之一。该系统的特点有：可靠性较高、抗干扰能力、使用方便快捷，可以很大程度减少在工业建设方面的人力和物力，符合电站建设中对于无人值守和有人值守的要求。最近几年随着智慧电厂的实施，对设备的可靠性定义了更严格的标准，而设备的调试工作更具有重要性。现场调试是设备投入使用前的关键步骤，可以有效的检查设备各个方面的运行情况，所以要重视现场调试这一过程。在实际操作中，相关操作人员已经对设备调试过多次，在现场调试时，可能会有不认真不准确的态度，对调试过于随意，可能会对后续的设备运行留下安全隐患。该片文章通过分析案例阐述设备调试的重要性和设备故障的解决办法。
2.PLC技术的概念及应用
2.1概述
PLC是一种通过处理器为基础进行数字模式运算操作的信息系统，是随着工业的发展慢慢演变而来，对工业的发展具有很大帮助。主要通过可编辑的运算存储器对工业环节中的相关逻辑运算、程序控制进行可编程操作，控制设备的输入和输出，对所有环节进行精准计算，做到设备在工业环境中起到最大作用，发挥最大效率。PLC是计算机自动控制化和继电技术的结合产品，在实际的应用过程中，可以对复杂的机械操作进行精准控制，改善传统生产的不足，依靠计算机的计算能力，可以越过计算机自身编程过程，通过继电器技术直接发送命令，减少了中间复杂的过程，方便了工作人员更快速的操作。训页序扫描，不断循环是该系统的重要部分。在PLC工作时，系统通过用户主机的指令，对程序做出具体化处理，将处理后的信息储存在设备存储器中。同时，系统会根据用户的选择对有关命令进行循环性扫描。如果设备没有找到用户的相关指令，则会从第一条程序一次扫描，直到有程序运行为止，在程序结束之前，系统会持续保持扫描运行，按照用户的程序顺序，循环进行。然而这种程序的工作模式需要有三个必要因素，在循环扫描时，需要输入一种工作信号，然后程序会执行相关操作，最后通过输出状态不断刷新出来。
2.2在水电站的应用
目前我国水电站的控制系统主要有两种：一种是有功调节作用；另一种是无功调节作用，不管任何一种，都要按照相关规范进行开机停机操作，这种情况是一种逻辑控制系统。在传统的控制系统中，一般都是由继电器组成，由于继电器的结构复杂，维修相对比较困难。PLC具有更强的逻辑性，可靠性，操作简单，可以完全取代继电器控制系统。将PLC系统应用于我国水电站中可以对电站的控制方面起到关键作用。
3.将PLC技术应用于水电站的实际意义
在上个世纪中期，PLC技术已经得到了广泛的使用，很多科学家对该项技术的研究逐渐深入，促进了我国的电气自动化水平快速发展，并且已经成为新兴技术的重要部分。将其运用在水电站中，通过对水电站的具体需求进行分析，发现其自动化水平存在一定的差异，但是也具有相当大的优势：
（1）能够提升水电站的安全使用性及可靠性。将该项技术运用在水电站中，能够确保水电站的网络体系更加完善，提升水电站的整体运行水平。
（2）在很大程度上提高电能输出的可靠性.现阶段我国对电能的消耗逐年增加，如果水电站供电较为稳定性，则会促进我国社会的经济发展，而将PLC技术运用在水电站中，能够提升水电站的生产效率，实现水资源的科学配置。
（3）提升资源配置的合理性。
我国水资源相对来说比较匮乏，人均占有量非常低，在水电站发电过程中应用该技术，能够确保水资源和电能进行合理配置，进而对生态环境起到一定的保护作用。
4.PLC技术在水电站的应用
4.1具体应用
在水电站自动化方面，运用PLC技术，能够使水电站的现代化水平得到很大程度的提高。PLC技术其原理相对比较简单，在可编程存储器中，该项技术的系统设备可以根据固定的计算模式和相关操作流程进行工作，对系统的运行参数进行构建，能够将水电站运行参数及运行图像完整的体现出来。对于负责水电站相关专业技术工作人员来说，PLC技术的充分应用，能够对水电站系统实际运行状况进行实时监测和准确判断，以减少外界因素对水电站正常运行产生不良影响，并且还会强化水电站整体系统的可靠性和稳定性，降低工作人员的工作强度。
4.2应用于数字化监测
数字化监测是结合多媒体、计算机、网络和自动控制为一体的水电站监控技术。在水电站中，对重点区域进行全天监管，并将所得的信息共享给所有水电站的工作人员，通过这一过程能够体现出数字监测技术的精准化和智能化，降低工作人员监控的难度，简化工作人员的工作任务，使相关人员能够全面、准确、便捷地了解水电站的全部信息，并且能够简化对数据处理的流程，提高计算速率，这也就意味着水电站监测过程更加高效和省时，在很大程度上提升了工作效率。在新时代的背景下，采用PLC技术能够保证水电站内部的各个系统实现自动化控制，降低水电站对于工作人员的投资成本，并且能够有效避免水电站在正常运行过程中出现的漏洞，通过采用数字化监测技术，水电站各项设备的安全使用性得到很大的提升。
4.3应用于水电站的自动发电控制
在水电站的自动发电控制中应用PLC技术，主要是对水电站的机组运作频率和发出规律进行相应的控制和保证，根据调动指令发出的实际需求，对水电站机组运行频率和功率进行有效的设定。对自动发电控制实行安全、可靠、经济的配置标准，设计出合理的机组台数、机组之间组合模式及功率配置等方面，让水电站机组形成闭环的环节，并且得到准确性的配置和设计。
4.4应用于水电站的自动电压控制
在水电站的自动电压控制中应用PLC技术，能够对自动电压的控制单片机进行设定，并且对机组无功功率进行精确地配置，通过比较电压的给定值和测量值能够得出二者之间的偏差，再通过PI调节将水电站无功功率的目标值进行相应的设计，对于水电站的机组无功功率目标值数据，能够实现高效的计算和设计，并且这些目标值还会参与到水电站联合机组的调节分配过程，机组的无功功率目标值与测定值可直接通过PLC技术实现，将二者之间的偏差，通过PI技术进行调节和计算得到机端电压给定数值，并且该项数值会直接运送到LCU系统中进行有效处理。这里电压给定值与PI计算出的积分项会共同受到调节器的位置限制，能够产生的限制作用的因素就是电压数值。
4.5应用于水电站的现地控制级
现地控制级能够让各个系统的监控工作更加高效，每个LCU系统都会有独立专门的CPU进行控制和管理，实现控制单元的独立运行，主控机如果没有对其产生任何命令时，现地控制级也能让独立运行，能够自主对监控范围内的水电站系统进行实时数据收集、处理等，也就是说现地控制级系统能够实现纠错和容错的功能，并对所监控的范围内部数据进行相应的储存。
5.结语
综上所述，PLC技术应用在水电站具有很大的优势，能够提升水电站的运行效率，并且能够减工作人员的工作量，降低水电站对工作人员的投资成本，能够有效提升运作效率。PLC技术不断优化和改进，将其运用在水电站控制系统中，水电站将会逐渐发展为自动化控制层面，进一步实现无人操作的目的。
参考文献
[1]符东宣. PLC技术在水电站控制系统中的应用[J]. 科学技术创新, 2018, 000(016):65-66.
[2]王毅伟. PLC在水电站自动化中的应用[J]. 黑龙江水利科技, 2019, 047(001):133-135.
[3]于杰. 水电站PLC控制系统信息安全探讨[J]. 水电厂自动化, 2018, 039(001):P.15-16.