許艷波

國網(wǎng)黑龍江省電力有限公司佳木斯供電公司

摘要：PLC，即可編程控制器，近年來在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用越來越廣泛，PLC有可靠性高堯功能完善堯編程簡(jiǎn)單堯維護(hù)簡(jiǎn)便以及能耗低等多方面的優(yōu)點(diǎn)。本文從PLC的定義及優(yōu)點(diǎn)入手，詳細(xì)地介紹了目前它在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的多方面應(yīng)用，最后，針對(duì)PLC控制系統(tǒng)，文章分析和研究了干擾源和抗干擾措施，有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：PLC；電力系統(tǒng)；自動(dòng)化；應(yīng)用；抗干擾

我國在高速發(fā)展的同時(shí)，對(duì)于電力的需求也越來越多，我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)于電力行業(yè)的發(fā)展也起到了一定的推動(dòng)作用，在電力行業(yè)高速發(fā)展以及人員對(duì)電力需求越來越多的同時(shí)，人們對(duì)于用電可靠性的要求也逐漸提高，這就需要相關(guān)的人員針對(duì)電力系統(tǒng)實(shí)施自動(dòng)化改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)PLC的自動(dòng)化。并且為了保障電力系統(tǒng)PLC能夠得到合理的應(yīng)用，就需要針對(duì)各種干擾源進(jìn)行消除，提升抗干擾能力，下面本文就主要針對(duì)PLC在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用及抗干擾進(jìn)行深入的分析。

1、PLC特點(diǎn)和概述

1.1PLC概述

PLC，即可編程控制器，是一類新型的控制裝置，計(jì)算機(jī)技術(shù)是其基礎(chǔ)。國際電工委員會(huì)對(duì)PLC的定義如下：PLC是一類采用可編程存儲(chǔ)器進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置，內(nèi)部可執(zhí)行順序運(yùn)算，邏輯運(yùn)算，計(jì)數(shù)及計(jì)時(shí)等的指令，以數(shù)字或模擬量輸入輸出，對(duì)各類型的生產(chǎn)過程或機(jī)械進(jìn)行控制。

1.2PLC的優(yōu)點(diǎn)

1.2.1可靠性高

電氣控制設(shè)備一項(xiàng)很關(guān)鍵的性能指標(biāo)就是高可靠性。PLC制作時(shí)依靠現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，生產(chǎn)工藝嚴(yán)格，內(nèi)部也有很先進(jìn)的抗干擾措施，可靠性非常高，無故障工作時(shí)間長(zhǎng)。而其帶有的自我檢測(cè)功能，也使得其硬件故障時(shí)可發(fā)出警報(bào)自我檢測(cè)，整個(gè)系統(tǒng)都具有高可靠性。

1.2.2功能完善

PLC有各種規(guī)模的產(chǎn)品，可用于各種工業(yè)控制場(chǎng)合。PLC有很強(qiáng)大的邏輯處理功能及數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，在數(shù)字控制場(chǎng)合應(yīng)用也十分廣泛。近年來，它已經(jīng)應(yīng)用到了包括位置、溫度、CNC等多種工業(yè)控制中。

1.2.3編程語言簡(jiǎn)單

PLC是一類接口十分簡(jiǎn)單工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，技術(shù)人員也較容易接受其編程語言。其梯形圖語言的表達(dá)方式使得對(duì)計(jì)算機(jī)、匯編語言以及電子電路不熟悉的人也可以比較容易的利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行工業(yè)控制。

2、PLC在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用

2.1開關(guān)量控制

2.1.1斷路器控制

PLC系統(tǒng)內(nèi)采用軟繼電器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電磁繼電器，可靠性大大提高。在操作過程中，工作人員進(jìn)行很簡(jiǎn)單的分合閘操作，系統(tǒng)可根據(jù)其實(shí)際情況給出指示信號(hào)，故障時(shí)自動(dòng)分閘；PLC系統(tǒng)的輔助開關(guān)數(shù)目可進(jìn)行簡(jiǎn)化，可對(duì)多臺(tái)斷路器進(jìn)行控制并且實(shí)現(xiàn)信號(hào)集中顯示，進(jìn)而減輕維護(hù)和檢修工作量。

2.1.2備用電源自動(dòng)投入裝置

傳統(tǒng)備用電源自動(dòng)投入裝置的目的是為了加強(qiáng)供電的可靠性，但其手動(dòng)或自動(dòng)的操作不能滿足連續(xù)供電用戶的需求，于是產(chǎn)生了PLC備用電源自動(dòng)投入裝置。它采用編程方式，采集一次設(shè)備正常運(yùn)行的信號(hào)，并以此為依據(jù)進(jìn)行備用電源的投入或關(guān)閉，再加之其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理、邏輯判斷以及抗干擾能力，使其具有很高的可靠性和可操作性。

2.2順序控制

目前在大型企業(yè)中，其自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)的輔助系統(tǒng)均采用了PLC控制系統(tǒng)。PLC控制系統(tǒng)在控制單獨(dú)某個(gè)模塊的同時(shí)，還能夠通過信息模塊以及通信總線對(duì)全廠的生產(chǎn)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。電力企業(yè)的輸送系統(tǒng)及輸送效率非常重要，因此PLC控制系統(tǒng)的采用在很大程度可以提高生產(chǎn)效率，降低成本，減少工作人員負(fù)擔(dān)。

2.3安全回路

電力系統(tǒng)自動(dòng)化中，泵類啟動(dòng)方式有自動(dòng)啟動(dòng)、機(jī)旁屏手動(dòng)以及現(xiàn)場(chǎng)控制箱手動(dòng)啟動(dòng)等。自動(dòng)啟動(dòng)泵時(shí)，主備用泵的選擇由PLC內(nèi)的順控模塊決定，它依據(jù)各個(gè)泵的累積運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)短。一般而言，自動(dòng)化泵有PLC控制依據(jù)常規(guī)控制兩種方式，常規(guī)控制是PLC控制的補(bǔ)充，作為控制泵類的安全回路，可實(shí)現(xiàn)即使PLC系統(tǒng)故障，泵類也可正常運(yùn)行。

3、PLC控制系統(tǒng)的抗干擾研究

3.1PLC干擾源

PLC控制系統(tǒng)在實(shí)際的應(yīng)用中，有著諸多的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，然而，其本身也有著一定的缺陷，加上其應(yīng)用的環(huán)境都較為復(fù)雜，所以很容易受到各種因素的干擾。一般來說，對(duì)PLC產(chǎn)生干擾的源頭均來自接通的感應(yīng)電流以及電壓，同時(shí)也包括斷開的高電壓以及大電流，這些通過PLC輸入線的感應(yīng)電流和電壓均會(huì)形成電磁干擾，使得PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部的各個(gè)元件均無法正常的工作。

3.2抗干擾可采取的措施

首先，可以采取的抗干擾措施就是隔離措施。PLC控制系統(tǒng)主要是由光電耦合器、光電可控硅以及小型的繼電器所構(gòu)成的，這三種構(gòu)成元件可以有效的針對(duì)外部的信號(hào)源進(jìn)行隔絕，適當(dāng)?shù)拈_關(guān)信號(hào)源不會(huì)對(duì)PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部的運(yùn)行產(chǎn)生影響。而I/O模塊也能夠起到良好的隔離效果，其主要是應(yīng)用常見的光耦合的方式來進(jìn)行干擾隔離處理，這樣不僅能夠有效的起到消除干擾的作用，而且還能夠使得CPU模塊得到可靠的保障，使得PLC高電壓不會(huì)受到嚴(yán)重的影響。除此之外，PLC輸入端進(jìn)行信號(hào)的引入時(shí)，需要利用長(zhǎng)線進(jìn)行引入，而且需要合理的應(yīng)用小型繼電器實(shí)施干擾隔離，以得到消除干擾的目的。PLC外部信號(hào)以及串行的通信線路中設(shè)置的相關(guān)光纖等信息傳送接口均可以有效的起到抗干擾的作用。

其次，就是電源抗干擾措施。所謂的電源干擾其干擾源的主要來源就是不同的用電設(shè)備所產(chǎn)生的不同功率，之所以會(huì)出現(xiàn)不同的功率，就是因?yàn)楣╇娋€路的抗阻產(chǎn)生的方式不同，在PLC中設(shè)置的電源如果是交流電源，那么在輸入端就需要合理的進(jìn)行隔離變壓器以及低通濾波器的安裝，將其作為屏蔽層進(jìn)行利用，這樣可以使得抗干擾的效果得到進(jìn)一步的凸顯，以保障PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部可以正常的運(yùn)行，值得注意的是，在進(jìn)行屏蔽層設(shè)置的時(shí)候，要同時(shí)對(duì)其進(jìn)行接地處理。

再次，PLC輸出措施。在PLC輸出部分會(huì)設(shè)置相應(yīng)的小型繼電器，而由于該繼電器的接觸點(diǎn)相對(duì)較小，所以不具備較強(qiáng)的斷弧能力，這樣就無法將其與發(fā)電站中的電路實(shí)施有效的連接。為了能夠解決這一問題，就需要合理的在PLC輸出模塊中，進(jìn)行PLC驅(qū)動(dòng)外部繼電器的安裝，利用該繼電器來帶動(dòng)發(fā)電站運(yùn)行，值得注意的是，在對(duì)該繼電器進(jìn)行安裝應(yīng)用的時(shí)候，需要充分的對(duì)PLC控制系統(tǒng)的開關(guān)狀況進(jìn)行全面的了解，同時(shí)也要針對(duì)外部電路的開關(guān)狀態(tài)實(shí)施深入的了解。

最后，安裝和布線的控制措施。在針對(duì)PLC進(jìn)行布線和安裝的過程中，需要遵循如下的原則：①切實(shí)的將PLC與功率較大的設(shè)備之間的距離拉開，遠(yuǎn)離強(qiáng)干擾源。②在開關(guān)柜內(nèi)，不能夠同時(shí)進(jìn)行PLC與高壓電器的安設(shè)。③在同一個(gè)開關(guān)柜內(nèi)，PLC元件需要與RC消弧電路之間實(shí)現(xiàn)并聯(lián)。④盡可能的使得動(dòng)力線與I/O先保持有較大的功率。⑤I/O線在開關(guān)量上以及在模擬量上要實(shí)施不同的設(shè)置，需要合理的利用屏蔽線來對(duì)模擬量進(jìn)行屏蔽。

4、結(jié)語

在電力企業(yè)迅猛發(fā)展，對(duì)自動(dòng)化水平要求越來越高的今天，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)PLC各方面的研究越來越深入，PLC在我國的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛。同時(shí)，隨著PLC價(jià)格的逐步降低及需求量的不斷增大，PLC也將在更多中小型設(shè)備進(jìn)行電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制，PLC將會(huì)有更廣泛的市場(chǎng)和應(yīng)用前景。

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