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PLC在电力系统自动化工程中的运用研究

发表时间：2021/3/26 来源：《电力设备》2020年第32期作者：夏培张双双

[导读] 摘要：对电力系统的自动化工程项目进行分析，总结PLC在技术中的运用价值，分析电力自动化工程设计中存在的问题，旨在通过这些影响因素的研究，确定针对性的解决方案，以提升PLC技术的使用优势，为电力系统的自动化工程提供有效支持。

        （国家电投集团河南电力有限公司沁阳发电分公司河南省焦作市 454002）
        摘要：对电力系统的自动化工程项目进行分析，总结PLC在技术中的运用价值，分析电力自动化工程设计中存在的问题，旨在通过这些影响因素的研究，确定针对性的解决方案，以提升PLC技术的使用优势，为电力系统的自动化工程提供有效支持。
        关键词：PLC；电力系统；自动化工程；运用
        引言
        电力生产中，需要运用大量类型多样的电气设备，电气设备是否可以安全稳定运行很大程度上决定了电力生产质量。自动化技术作为一种前沿技术，在社会各个行业领域中均有所应用，促使电气设备自动化水平也得到了显著提升，也为生产力提升做出了重要的贡献。在电气自动化设备中应用PLC控制系统是必然选择，在解放生产力的同时，降低生产成本，及时发现和解决设备故障问题，维护电气设备稳定运行同时，赋予电力事业持久发展动力。
        1关于PLC技术的概述
        PLC技术属于可展开的编程控制器，属于融合了计算机技术的先进技术。在具体应用中，能构成自动化控制器，提升电气工程的自动化程度。当前的PLC技术发展速度较快，能结合用户的要求进行自动化控制。根据预先设计的顺序和命令，能完成控制任务。这种技术采用了逻辑控制运算和梯形图语言编程模式，能实现自动化控制、机械设备智能化控制等，在工业生产中有着重要地位。PLC技术的系统构造有两种模式：第一，模块式结构。包括控制模块、网络模块、CPU控制主板、电源、I/O模块等。第二，箱式结构。这种模式下，主要包括主板、电池、控制面板。
        2PLC自动化控制的功能
        电气自动化设备控制中应用PLC控制系统，一个具体表现则是设备顺序控制，通过编程设计控制指令，机械设备在运行中出现异常情况PLC控制系统即可下达指令控制设备停止运行，保证作业生产安全，最大程度上规避客观因素的不良影响。同时，PLC控制系统可以实现数据信息高效采集和处理，尤其是当前市场竞争愈加激烈背景下，企业对产品生产标准和要求不断升高，充分发挥PLC控制系统优势，优化生产流程，并实施采集设备运行的数据，综合分析和处理后在屏幕上呈现，便于直观了解生产情况，指导生产活动高效进行，最大程度上提升工作效率。
        3PLC自动化控制的特点
        其一，PLC控制系统自身有着较高的效率性特点，工作效率远超人工，尤其是一些繁杂、大量的数据信息处理中，效率较高。通过长期的改进和实践，系统核心同以往旧设备有了很大的变化，其中当属继电器变革最为典型，实行更加简洁、高效的运行模式，对于电气自动化控制水平提升起到重要作用。另外，PLC控制系统中的一个核心内容则是中央处理单元，按照内部预设程序指令来收集、存储与处理数据信息，检查和反馈设备运行情况，并通过扫描方式来检测设备运行数据，及时反馈和处理，保证设备正常运行。其二，PLC控制系统安全性更高。经过长期实践中证明与完善，PLC控制系统安全性得到了大幅度提升，可以充分契合不同电气设备的运行特点，发挥现代化技术手段优势对信息加工处理。同时，此种系统的抗干扰能力强，减少电磁干扰和人为主观意识影
        4电气自动化设备中PLC控制系统应用
        4.1顺序控制
        顺序控制是PLC控制系统在电气自动化设备中应用的一个具体表现，为了便于技术优势最大程度发挥，离不开相关工作人员的学习和掌握，在工作前编制合理的使用方案，提升方案有效性和科学性，为后续PLC控制系统应用奠定基础。

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但是，立足于实际情况来看，电气自动化系统运行中普遍存在时间固定情况，进而加剧能量无故损耗，增加企业运营成本。基于此，企业在技术改革深化中要高度考量经济运行情况，制定切实可行的措施落实到实处。企业经营生产中应用PLC控制系统，可以依据原本生产流程作业，也可以对生产流程优化改进，分析顺序控制系统的核心条件，把握关键要素落实到生产活动中，规范执行，加之顺序控制中有多重控制模式，可以细化为时间控制、条件控制和逻辑控制几种类型。在PLC控制系统应用中，合理控制系统远程站、传感器以及主站成等要素，满足不同生产活动需要，此种方式可以规避某一电气设备部件故障威胁到整体系统运行效果，促使电气自动化设备运行效率提升。
        4.2开关量控制对PLC技术的应用
        （1）PLC可代替电力系统中的断路器控制传统的电力系统中，在进行电路闭合与分断时，通常会利用电磁式的继电器进行控制。但电磁式继电器其本质属于机械性的电磁原件，由于触头系统与电磁系统相对复杂，因此在极大程度上降低了其构成系统的稳定性。此外，电路的连接与后期维护保养也提出了更高的要求。在这种情况下，PLC技术的优势充分显露，PLC利用其内部中的软继电器取代了机械性的电磁继电器，能够在极大程度上提高系统的稳固性，并将操作人员的工作任务化繁为简。电力工作者能够利用简单的PLC程序进行控制，并发出对应的指令，有效实现了合断闸的良好控制。（2）PLC技术可进行自动切换可编程的逻辑控制器，在执行程序与处理信息时，需要借助计算机完成。在实际的操作环节中，PLC具有的优势是传统电力系统无法具备的。根据用电等级，进行细致的划分，部分用电等级高的企业与单位，具备备用电源，以此保障用电的稳定性，当主电源出现故障问题，需要维修人员检修断电时，此时的PLC构成电源能够投入装置中，被充分运用。当满足条件时，需要执行相应的程序。通过判断逻辑关系与处理端口信号，由PLC构成的备用电源会自动投入到系统中，实现备用电源的介入。
        4.3逻辑运算中的应用
        PLC技术有着控制效果好和操作简单的特点，所以适合应用于逻辑运算中。逻辑运算对逻辑清晰度和运算准确性的要求比较高，其中的信息编程数据比较重要，需要尽可能简明扼要，不能有多余的操作。PLC技术有着简洁的特点，利用这种新型计算机控制方法，能让传统的网络变成简单化，使用控制器进行自动化控制，结合PLC技术进行逻辑计算。一方面降低了失误率，另一方面提升了精度。PLC技术能进行反复运算，同时借助于自我检测能力能进行再运算，进一步分析和采集数据，能提升控制效果。
        4.4应用于闭环控制中
        在电气工程的电机启动环节中应用 PLC 技术，能保障机械设备运转、电力运行和产品生产的顺利进行。PLC 技术技术有存储数据信息和发布设备运转指令的功能，实现了电机启动的自动化。对于电气工程企业来说，使用基于 PLC 技术的控制系统，能自动化控制电流调节装置、电力输出和输入装置。电力工程工作人员在数据信息存储器中输入目标指令，进而控制电机启动，让设备自动完成闭环和开启动作。在闭环控制中应用 PLC 技术，能实现顺序控制的目的，快速计算动力泵的运转时长，结合计算结果来调整动力泵的运行状态，选择实用性较强和质量较高的动力泵。技术人员能使用手动开启和提前输入运行指令的控制模式，使用动力泵机械装置旁边的电子屏幕进行控制。
        结语
        综上所述，电气自动化设备类型多样，通过PLC控制系统的灵活应用，有助于改善生产流程，提升设备自动化运行控制水平。一旦出现故障问题也可以第一时间定位故障位置和原因，为后续故障解决提供参考，保证电气自动化设备安全可靠运行，为企业带来更大的经济效益，同时推动自动化控制技术高水平发展。
        参考文献
        [1]程香.PLC技术在机械电气控制装置中的应用[J].科技传播，2018(15)：135-135.
        [2]陆晶晶.PLC技术在机械电气控制装置中的应用[J].中国机械，2018(21)：10-11.