趙震 遼寧錦州渤海大學(xué)工學(xué)院

PLC在電網(wǎng)備用自動(dòng)投入中的應(yīng)用

趙震 遼寧錦州渤海大學(xué)工學(xué)院

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)突飛猛進(jìn)，計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)也取得了很大的進(jìn)步，這些促進(jìn)了電力技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域以及理論研究領(lǐng)域范圍都得到了擴(kuò)展。這個(gè)時(shí)候，企業(yè)和人們的生活在供電需求方面有了新的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于多數(shù)的一級(jí)負(fù)荷甚至是二級(jí)負(fù)荷的企業(yè)而言，一般情況下備用電源自動(dòng)裝置的配備是十分必要的，這對(duì)于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及安全性都起到了很大的保障作用。本文主要是根據(jù)長(zhǎng)期的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)PLC在電網(wǎng)備用自動(dòng)投入中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。

PLC 電網(wǎng)備用 自動(dòng)

隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，PLC技術(shù)也相應(yīng)地取得了很大的進(jìn)步和普遍的運(yùn)用。在性能以及功能等方面PLC都有著很大的進(jìn)步，同時(shí)PLC在電氣自動(dòng)化控制的領(lǐng)域中也有著重大的意義。在電氣化和工業(yè)化取得不斷發(fā)展的背景下，PLC有著廣闊的應(yīng)用發(fā)展空間。電力技術(shù)發(fā)展以及電網(wǎng)規(guī)模的逐漸增大，無論是企業(yè)還是個(gè)人都對(duì)電力系統(tǒng)提出了很高的標(biāo)準(zhǔn)要求，所以配備多種自動(dòng)裝置在促進(jìn)電力發(fā)展以及電力系統(tǒng)的維持方面有著很大的作用。備用電源自動(dòng)投入裝置屬于自動(dòng)裝置的一部分，對(duì)于發(fā)電廠以及變電所有著無可替代的地位，同時(shí)保障了運(yùn)行的安全行以及可靠性。

1 PLC概述

PLC指的是可編程邏輯控制器，主要是根據(jù)相關(guān)的存儲(chǔ)器從而完成對(duì)應(yīng)的算數(shù)、運(yùn)算、技術(shù)操作等指令，另一方面，還可以根據(jù)一些指令對(duì)多種類型的機(jī)械進(jìn)行控制。PLC能夠當(dāng)作是在工業(yè)的小型微機(jī)處理器有著主要的應(yīng)用，具體的組成部分包括了電源。其中PLC中的重要部分是電源，如果當(dāng)電源中有問題產(chǎn)生的時(shí)候，就對(duì)PLC工作產(chǎn)生重大的影響。生產(chǎn)廠家都將電源設(shè)計(jì)給予了高度的重視。通常情況下，交流電壓的波動(dòng)范圍是+20%到-20%的時(shí)候，不用采取保護(hù)措施，能夠直接連接PLC和交流電網(wǎng)。另一個(gè)是中央處理單元。該單元是作為系統(tǒng)的控制中樞，可以將多個(gè)功能程序結(jié)合起來，從而保存用戶信息，此外還可以全面檢查存儲(chǔ)器以及電源，大多數(shù)用到的是雙核系統(tǒng)，可以很好地將損壞程度降低到最小值。第三個(gè)就是存儲(chǔ)器，組成部分包括了用戶程序存儲(chǔ)器以及系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。PLC組成結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

1.1 分析傳統(tǒng)備用電源自動(dòng)投入

圖1 PLC組成結(jié)構(gòu)圖

傳統(tǒng)的備用電源自動(dòng)投入裝置系統(tǒng)的組成部分包括了接觸器與繼電器。由于該裝置在組成方面結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，而且有著低成本投入，受到了一大部分的工廠的供配電系統(tǒng)與中小型企業(yè)的熱烈支持。然而缺點(diǎn)卻也是有的，首先是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的備用電源自動(dòng)投入系統(tǒng)的組成部分，如果想形成一個(gè)比較完善的控制系統(tǒng)，那么就需要使用很多的接觸器以及繼電器，但是太多的接觸器以及繼電器導(dǎo)致了系統(tǒng)有很大的體積。其次，接觸器與繼電器兩者全是電磁式機(jī)械動(dòng)作，所以系統(tǒng)有著很差的動(dòng)作響應(yīng)能力，接觸器與繼電器的觸點(diǎn)需要不斷地和地面進(jìn)行接通同時(shí)動(dòng)作需要斷開，從而造成了觸點(diǎn)故障出現(xiàn)率比較高，造成了系統(tǒng)有著很差的可靠性，同時(shí)需要做的工作另外還包括了故障檢修以及維護(hù)等工作，太多的繼電器與接觸器給檢修故障的帶來了惡劣的影響。最后，因?yàn)橄到y(tǒng)用到的是屬于硬件結(jié)構(gòu)，沒有具備可編程能力，從而導(dǎo)致了系統(tǒng)有著比較長(zhǎng)的開發(fā)周期。系統(tǒng)的功能主要不包括了通信以及監(jiān)控功能，從而導(dǎo)致了整個(gè)供配電系統(tǒng)無法成功地組合成一體，在自動(dòng)化的水平方面十分適用。PLC輸入輸出功能表如表1所示。

2 傳統(tǒng)備用電源自動(dòng)投入缺點(diǎn)

首先，傳統(tǒng)備用電源自動(dòng)投人系統(tǒng)的組成部分是繼電器和接觸器。當(dāng)繼電器和接觸器的數(shù)量增加的時(shí)候，會(huì)形成完整的控制體系。如果系統(tǒng)元件數(shù)目太多的時(shí)候就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)體積增大，從而會(huì)造成了不便于具體應(yīng)用。其次，電磁式的機(jī)械動(dòng)作中包括了繼電器和接觸器，有著比較差的動(dòng)作響應(yīng)能力，繼電器和接觸器觸點(diǎn)要完成反復(fù)的動(dòng)作連接，從而很易導(dǎo)致很多故障，系統(tǒng)有著比較低的可靠性。而且，大量的設(shè)備維護(hù)工作以及相關(guān)的故障檢修工作，會(huì)給相應(yīng)的工作效率造成了很大的影響。此外，純硬件結(jié)構(gòu)的可編程能力比較差，同時(shí)系統(tǒng)有著很長(zhǎng)的開發(fā)周期。

表1 PLC輸入輸出功能表

3 PCL在電網(wǎng)備用自動(dòng)投入的優(yōu)點(diǎn)

PLC解決了投人的不足之處，PLC可以將數(shù)字信息和現(xiàn)場(chǎng)的模擬量相互結(jié)合起來，通過中央處理器和相關(guān)的后臺(tái)運(yùn)算，在現(xiàn)場(chǎng)以及控制的設(shè)備當(dāng)中完成信息的傳輸操作。采取高效的數(shù)據(jù)處理能力，從而使得上位機(jī)通信可以很好地和設(shè)備進(jìn)行通信。另外一方面，通過功能模塊以及梯形圖等圖形變化，從而診斷軟件系統(tǒng)以及相關(guān)的硬件系統(tǒng)。如果站在整體的角度上而言，PLC在電網(wǎng)備用自動(dòng)投人的優(yōu)勢(shì)具體包括了：①連接大量的接觸器以及繼電器，甚至是連接線路都直接省略。對(duì)于PLC配備繼電器而言，可以有效將實(shí)際的繼電器取代掉。②根據(jù)采用變成的形式，可以進(jìn)而提高系統(tǒng)的開發(fā)速度，最后把開發(fā)的程序逐漸增強(qiáng)，也使得處理速度得到了很大的提高。和傳統(tǒng)定時(shí)器進(jìn)行比較的話，可以將PLC里面的定時(shí)器的精確度逐漸提高。③根據(jù)提前設(shè)置的協(xié)議，從而完成信息的傳遞，最后進(jìn)行診斷故障以及全面監(jiān)控系統(tǒng)。而且，能夠完成連接診斷以及在線調(diào)試，從而保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及可靠性。④通過控制程序，當(dāng)修改以及維護(hù)了系統(tǒng)之后，不需要將軟件和線路進(jìn)行更改，從而使得維護(hù)周期大大地降低。

4 電網(wǎng)備用自動(dòng)投入PLC應(yīng)用

4.1 聯(lián)系實(shí)際需求

PLC的選擇，我國(guó)的PLC品牌主要包括了三菱、西門子、臺(tái)達(dá)以及施耐德等。在選擇PLC的時(shí)候，要將具體的實(shí)際情況結(jié)合起來，從而對(duì)性價(jià)比，生產(chǎn)成本以及規(guī)模合理選擇。當(dāng)PLC品牌確定下來后，型號(hào)也要合理地進(jìn)行選擇。另外選擇PLC型號(hào)的時(shí)候，要從多個(gè)角度上進(jìn)行考慮：①輸人模擬量以及數(shù)字量，甚至還包括了點(diǎn)數(shù)的輸出，計(jì)算系統(tǒng)之后，將多種數(shù)據(jù)確認(rèn)下來。②PLC的負(fù)載能力。在其他模塊式里面插人PLC的時(shí)候，針對(duì)PLC的負(fù)載能力要進(jìn)行全面的分析。如果不考慮相關(guān)的負(fù)載能力，就要將電源進(jìn)行配置。③PLC功能模塊。根據(jù)系統(tǒng)的一些外部的情況，PLC要用到一些計(jì)數(shù)器以及定時(shí)器等。PLC輸入輸出結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

圖2 PLC輸入輸出結(jié)構(gòu)圖

4.2 電路硬件設(shè)計(jì)

通常情況下企業(yè)有著很高的抗干擾性，所以20VDC要進(jìn)行配置，給PLC進(jìn)行供電，從而能夠?qū)⒈M量避免外界信號(hào)干擾系統(tǒng)，進(jìn)而可以給工作帶保障的作用。通常下，傳輸線路用的比較多的是屏蔽雙絞線。鑒于數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)間用到的技術(shù)是隔離。而且，保護(hù)措施用到的是失壓以及過壓。運(yùn)用到了T型保護(hù)，從而將接地障礙克服了。根據(jù)提高PLC電網(wǎng)備用自動(dòng)投人系統(tǒng)的控制，可以將系統(tǒng)的運(yùn)行速度以及執(zhí)行效率進(jìn)行很大程度的提高，從而增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性以及系統(tǒng)的可靠性，從而維護(hù)起來比較方便。

結(jié)語：本文主要是給出了PLC的特征、PLC的概念和分析了PLC在電網(wǎng)備用自動(dòng)投人中的優(yōu)點(diǎn)，本文主要重點(diǎn)介紹了多個(gè)方面，根據(jù)聯(lián)系需求從而完成PLC的選擇，另外本文還介紹了相關(guān)的硬件設(shè)計(jì)。在確定了程序是可以正常操作運(yùn)行的時(shí)候，在具體的實(shí)際工程中運(yùn)用相關(guān)的PLC程序。

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