李玉杰
广东南方职业学院 广东省江门市 529000
[摘要]:PLC技术作为可编程序控制器,在完成电力生产信号的数字化使命后,并在电力生产、供应智能化阶段发挥很重要的桥梁作用。PLC在电力系统自动化发展的历程中,起到了非常重要的作用。在高压电力系统中,PLC主要广泛应用于二次回路。
关键字: PLC 高压 应用
电力作为动力能源是现代社会发展必不可少的。直流电和交流电在人类社会中应用的历史也有一百多年了,百年的历史中,人类不断完善发电技术、不断地创造发明电气设备、用电设备。现在传统的发电行业已然是一个比较成熟的行业,各种用电设备也是无处不在,同时,基于电力基础上自动化技术、设备也经历了手动、电磁式机械自动化、数字化,并向智能化发展。PLC技术作为可编程序控制器,在完成电力生产信号的数字化使命后,并在电力生产、供应智能化阶段发挥很重要的桥梁作用。
PLC是专门针对工业环境下设计的一种数字运算操作电子系统,具有存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数的能力,并具有数字、模拟信号的输入输出端口,与传统的模拟信号兼容,而且兼具算数运算能力,实现了以往继电器、电子设备不具备的数字功能。因此,PLC在高压电力系统自动化发展的历程中,起到了非常重要的作用。
首先,PLC相对原来的电力系统自动化技术有很大的优势。
1、PLC技术是针对工业环境设计的,它必然适用于现代的工业环境。现代的工业环境是以电力为基本动力,电路的设计与应用是现代生产的基础,因此,PLC技术必须满足电路设计的基本要求。实际上,梯形图作为一种PLC编程语言,与电气操作原理图相对应,具有直观性和对应性,与原有继电器控制相一致,电气设计人员易于掌握。由于电气设计人员对继电器控制较为熟悉,因此,梯形图编程语言得到了广泛的欢迎和应用。
当然,PLC作为一种针对整个工业应用的数字运算操作电子系统,同样具备比较强大的复杂编程功能,用户可以应用顺序功能流程图、功能模块图、结构化文本等编程语言,开发比较复杂的工业应用。对于电力行业来说,PLC的应用,同样让电力系统的运行具备了不断完善自动化、智能化的潜力。
2、节约空间。梯形图编程语言与原有的继电器控制的不同点是,梯形图中的电流不是实际意义的电流,内部的继电器也不是实际存在的继电器,是虚拟继电器,内部继电器的触点可无限次使用。传统的电力系统自动化技术主要是基于继电器的电磁机械自动化,继电器触点有限,而且随着电压的升高,设备的体积、质量都要相应增加,PLC技术则将实物的触点转化为虚拟的软触点,触点的数量基本可视为无限,相应的实物电气设备也被一台PLC所取代,这大大减少了设备数量和所占用的空间。
3、梯形图可通过编程器或PC机编写、修改,电路图的设计就变得非常容易和友好,尤其重要的是,梯形图可通过用户指令解释程序转换为能被PLC执行的机器语言直接被执行,避免了传统的电路施工环节,没有了实物的施工,也同时避免了电路图修改带来的电路改造问题。
4、高可靠性。我们知道,可靠性是电力系统运行很重要的基本要求,尤其是高压电网,可靠性不仅关系着经济民生,还关系着政治问题,大面积的停电是必须避免的事故。随着不断扩展完善,PLC采用了现代大规模集成电路技术和抗干扰技术,目前,工艺性能较好的PLC在抗干扰和电气元件寿命方面,相对于其他电气设备都比较出众,从而提高了整个电力系统运行的可靠性。
5、PLC具有非常强大的功能。PLC具有逻辑控制、定时控制 、计数控制、步进控制 、数据处理、通信及联网、监控七种功能,完全可以替代继电控制,而且PLC本身属于数字运算操作电子系统,是一种特殊的计算机,这些功能远非继电器控制系统所能比拟的。继电器系统只能完成简单的逻辑判断,基本不具备通信和联网、数据处理功能。PLC兼备处理模拟信息和数据信息功能,数据化是智能化的基础,电力系统智能化发展需要PLC这样的桥梁。而且,根据PLC的发展历史,PLC本身就具备不断拓展的巨大空间。电力系统作为一个整体,实现从发电到用户整个系统调度及时、可靠、经济、安全,通信发展高水平是必不可少的环节。继电器控制系统与通信功能融合的能力非常有限,PLC的模拟信息、数据信息整合能力,以及强大的通信联网能力,让PLC在电力系统计算机监控系统中不可或缺。甚至,通过与火力发电机组燃料、锅炉控制系统的整合,可以直接实现根据用户的需求,规划出最经济的发电调度方案,并快速投入实际执行。
其次,在高压电力系统中,PLC主要应用于二次回路中。电力系统一般规定高于1千伏的电压为高压,高压相对于低压的区别是绝缘安全要求,而且随着电压的升高,电气设备的绝缘水平也相应增高,电气设备的体积、质量相对增加,PLC功率比较小,绝缘水平也相对较低,因此无法直接应用到高压电气设备的一次回路中,只能通过二次控制回路、中间继电器对一次回路进行控制。
电力系统自动化水平的发展,主要靠二次回路来实现的。不断提高先进技术在电力系统中的应用才能不断提高电力系统自动化、数据化、智能化水平。PLC技术经过几十年的不断发展,适应工业发展的能力不断提高。依托现有技术、遵循工业发展方向,也在不断地满足电力工业的发展。电力行业必须不断更新观念,分析、了解新技术在电力行业的可能前景,及时做出决策,才能让电力行业在科技高速发展的今天不掉队,不成为社会发展的洼地。
参考文献:
《电机与电气控制》 常建启 主编
《PLC综合应用技术》 童克波 主编