摘 要:伴隨現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,傳統(tǒng)的繼電器為主電機(jī)控制系統(tǒng)由于自身成本高昂、更換困難等一系列缺點致使自身已然無法跟上時代的節(jié)奏。PLC控制系統(tǒng)則是一種新型的自動控制裝置,使得現(xiàn)代電廠可實現(xiàn)自動化。但其在實際的運行過程中經(jīng)常收到外界的干擾,對于電廠整體的安全運行具有不利影響。因此,本文擬探析 PLC 控制系統(tǒng)干擾信號的成因,并就其相關(guān)提升電廠電廠PLC控制系統(tǒng)運行可靠性措施進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞:PLC控制系統(tǒng);可靠性;干擾
電力行業(yè)自動化對于提升供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性是極為重要的保障,而PLC控制系統(tǒng)就是實現(xiàn)電力系統(tǒng)自動化的重要組成部分之一。PLC控制系統(tǒng)全稱是可編程邏輯控制器,它本身可代替繼電器在電力系統(tǒng)當(dāng)中發(fā)揮作用。但是由于PLC控制系統(tǒng)本身容易受其他因素影響,這在一定程度上對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成了不利影響。
1.電廠的環(huán)境
法拉第的電磁學(xué)說早已揭示了電磁之間的關(guān)系,作為現(xiàn)代電力系統(tǒng)的代表,電廠空間內(nèi)部由于發(fā)電機(jī)等因素導(dǎo)致電廠存在著極強(qiáng)的電磁場,這種強(qiáng)烈的電磁場在一定程度上導(dǎo)致PLC控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性受到影響。尤其是我國一些空間不足或進(jìn)行改造的電廠,由于現(xiàn)場條件的限制,電力電纜與PLC控制系統(tǒng)的信號電纜相隔空間沒有達(dá)到預(yù)先的要求,這就導(dǎo)致PLC控制系統(tǒng)受電力電纜的影響而產(chǎn)生誤動作。
2.PLC 控制系統(tǒng)干擾信號成因
PLC控制系統(tǒng)本身的優(yōu)越性早已受到了市場的驗證,但隨之所暴露出PLC控制系統(tǒng)接受到干擾信號的狀況,在一定程度上使PLC控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性深受懷疑。因此,本文針對PLC控制系統(tǒng)干擾信號的成因進(jìn)行解釋,以供業(yè)內(nèi)參考。
2.1空間輻射干擾
輻射干擾是一種常見的電磁干擾,而PLC控制系統(tǒng)也受到這種干擾的影響。這種影響一部分是直接呈現(xiàn)在PLC控制系統(tǒng)的內(nèi)部,是電路感應(yīng)產(chǎn)生干擾;另一部分則是從PLC控制系統(tǒng)通信線路的感應(yīng)引入的干擾。
2.2電源干擾
現(xiàn)代工業(yè)是在電力的基礎(chǔ)上發(fā)展,幾乎當(dāng)前所有的工業(yè)機(jī)器都離不開電力的存在,PLC控制系統(tǒng)同樣如此,它完全是由電網(wǎng)供電,一旦電網(wǎng)發(fā)生變化,例如入開關(guān)操作浪涌、大型電力設(shè)備起停、交直流傳動裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等將直接影響PLC控制器系統(tǒng)的穩(wěn)定性。雖然,PLC控制系統(tǒng)的電源一般都是隔離電源,但限于工藝及技術(shù)等相關(guān)因素,實際上隔離電源并不能完全做到理想化的隔離狀態(tài),這也造成了電源干擾的客觀存在。
2.3信號線引入的干擾
外部干擾信號侵入PLC控制系統(tǒng)當(dāng)中的情況屢見不鮮,這樣干擾將直接造成測量的精準(zhǔn)度下降,甚至引發(fā)元件損傷。這種干擾的主要原因是變送器供電電源或共用信號儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾,或者是信號線受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾。
2.4接地系統(tǒng)混亂時的干擾
PLC控制系統(tǒng)本身的穩(wěn)定性一旦受到影響,相應(yīng)的電力系統(tǒng)的穩(wěn)定也將受到一定的影響。接地本身作為提高電子設(shè)備電磁兼容性的手段,如果PLC控制系統(tǒng)能夠正確的接地,必將加強(qiáng)PLC控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。一旦PLC控制系統(tǒng)沒有正確的接地,由于邏輯地電位的分布影響,極易造成PLC控制系統(tǒng)發(fā)生數(shù)據(jù)混亂、程序死機(jī)等現(xiàn)象。
2.5系統(tǒng)內(nèi)部干擾
影響PLC控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的還有其內(nèi)部元器件與電路之間的匹配性,一旦兩者之間存在不匹配,必將影響PLC控制系統(tǒng)本身的穩(wěn)定性。但是這與電廠無關(guān),完全是其生產(chǎn)廠家所應(yīng)思考的問題。而出于電廠利益的考慮,可選擇經(jīng)歷市場考驗或質(zhì)量具有保障的PLC控制系統(tǒng),以減少由于系統(tǒng)的不穩(wěn)定導(dǎo)致供電系統(tǒng)穩(wěn)定性受到影響的現(xiàn)象。
3.加強(qiáng)電廠PLC控制系統(tǒng)運行可靠性措施
3.1系統(tǒng)電源線路抗干擾措施
由于電廠環(huán)境的特殊性,PLC控制系統(tǒng)能夠受到諸多較強(qiáng)干擾源的影響,而這種影響則是對PLC控制系統(tǒng)穩(wěn)定性造成了巨大的障礙。因此,為了保障電廠PLC控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性,在PLC控制系統(tǒng)使用交流電源的情況下,可在其輸入端加屏蔽層的隔離變壓器和低通濾波器,以提高PLC控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性;或者直接使用直流電源為PLC控制系統(tǒng)供電,相關(guān)研究顯示,直流電源可有效減少供電線路對于PLC控制系統(tǒng)的干擾,同時,使用直流電源為PLC控制系統(tǒng)供電的做法可有效保障其在交流電源消失的工作。
3.2輸入端抗干擾措施
事實上,輸入端作為深受錯誤信號影響的PLC控制系統(tǒng)一端,它本身在設(shè)計時就考慮了相關(guān)的問題,但是這樣的抵抗力明顯弱于外界環(huán)境對于PLC控制系統(tǒng)的影響。因此,為了減弱外界環(huán)境對于PLC控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響,可以使用小型繼電器隔離過長導(dǎo)線引入PLC控制系統(tǒng)開關(guān)量信號,亦或是使用光纖隔離串行通信線路,以此方式減少外界環(huán)境對于PLC控制系統(tǒng)對輸入端的影響。還有一種方式則是隔離端子,這樣的做法在保障了PLC控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時避免了輸入信號不一致的問題,保證了軟件設(shè)置各通道信號的統(tǒng)一性。
3.3輸出端抗干擾措施
由于PLC控制系統(tǒng)輸出端本身的繼電器斷弧能力較差,因此,通常采取的控制方式是先驅(qū)動PLC控制系統(tǒng)的繼電器,借此驅(qū)動外部繼電器,最終達(dá)到驅(qū)動電機(jī)控制回路的目的。這樣的做法不僅保證了PLC控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性,又增強(qiáng)了其對外部電路控制的能力。
3.4選用具有質(zhì)量保障的PLC控制系統(tǒng)
由于PLC控制系統(tǒng)在我國的發(fā)展時間較短,國內(nèi)相關(guān)的研究還是不夠完善。因此,只有選用質(zhì)量過關(guān)或具有一定保障的PLC控制系統(tǒng)才可有效保證PLC控制系統(tǒng)的質(zhì)量,這也是對PLC控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的保證之一。
4.安裝布線時的注意事項
上文針對PLC 控制系統(tǒng)干擾信號成因進(jìn)行解釋,因此,針對PLC控制系統(tǒng)相應(yīng)的干擾信號成因提出以下PLC控制系統(tǒng)安裝布線時的注意事項:1.PLC 控制系統(tǒng)應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)干擾源;2.PLC控制系統(tǒng)應(yīng)選擇專有的屏蔽電纜;3.PLC控制系統(tǒng)的1/0線與大功率線分開走線。PLC控制系統(tǒng)本身還是一種計算機(jī),而它又是承擔(dān)了極為特殊任務(wù)的計算機(jī),它必須減少其他錯誤信號的干擾影響,而在當(dāng)前技術(shù)的限制下,它不可能免疫短距離的干擾源影響,只能是盡量遠(yuǎn)離干擾源。其次,為了避免干擾信號對信號線的影響,PLC控制系統(tǒng)可選擇專用的屏蔽電纜減少錯誤信號從信號線出現(xiàn)的概率;同時,為了避免兩條電纜之間產(chǎn)生電磁反應(yīng),PLC控制系統(tǒng)的1/0線與大功率線分開走線。
結(jié)束語
當(dāng)前PLC控制系統(tǒng)以代替繼電器在電力系統(tǒng)中發(fā)揮自身的作用,但是在其實際的使用過程中,PLC控制系統(tǒng)所暴露出受到錯誤信號影響的狀況,使得業(yè)內(nèi)對于其穩(wěn)定性有一定的懷疑,這并不利于PLC控制系統(tǒng)在我國的發(fā)展。而且PLC控制系統(tǒng)本身操作簡單、成本低廉等優(yōu)勢更是得到大量業(yè)內(nèi)人士的認(rèn)同。為了加強(qiáng)PLC控制系統(tǒng)運行的可靠性,本文在分析PLC 控制系統(tǒng)干擾信號成因的基礎(chǔ)上,提出了加強(qiáng)電廠PLC控制系統(tǒng)運行可靠性措施,以為業(yè)內(nèi)提供一定的參考。
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作者簡介:徐銳城(1990.8——)男,滿族,畢業(yè)于哈爾濱電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院,??茖W(xué)歷,檢測技術(shù)及應(yīng)用專業(yè),主要從事電廠熱控DCS及PLC控制系統(tǒng)的維護(hù)與建設(shè)。