張爽

【摘 要】在工業(yè)信息化、自動(dòng)化、智能化發(fā)展時(shí)代，電氣工程也正式跨入了自動(dòng)化控制發(fā)展階段。目前工程中對PLC技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛，這是因?yàn)镻LC技術(shù)本身的應(yīng)用更新效率高，技術(shù)功能類目多，且可應(yīng)用范圍廣。本文中就簡單探討了水利電氣工程在自動(dòng)化控制階段的PLC技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】PLC技術(shù)；電氣工程；自動(dòng)化控制階段；水利電氣工程；水輪機(jī)

PLC（Programmable Logic Controller）就是可編程邏輯控制器，它擁有編程存儲器、可以根據(jù)用戶命令來執(zhí)行某些復(fù)雜的邏輯運(yùn)算，全面智能化實(shí)現(xiàn)串行工作。PLC的數(shù)據(jù)狀態(tài)處理能力很強(qiáng)，可以將結(jié)果數(shù)據(jù)以控制信號形式傳送給執(zhí)行結(jié)構(gòu)并進(jìn)行循環(huán)執(zhí)行。簡而言之，PLC就是擁有較高自動(dòng)化程度的現(xiàn)代化電氣控制系統(tǒng)。就目前來看，電氣工程自動(dòng)化的大規(guī)模領(lǐng)域中都會采用到這一先進(jìn)技術(shù)，希望基于它的功能優(yōu)勢深化電氣工程自動(dòng)化控制水平，為企業(yè)同時(shí)提升生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。

一、電氣工程自動(dòng)化控制階段PLC技術(shù)應(yīng)用的特色優(yōu)勢分析

PLC技術(shù)擁有相當(dāng)豐富的技術(shù)內(nèi)容與功能類目，所以它可在電氣工程自動(dòng)化控制階段發(fā)揮巨大效用，體現(xiàn)游刃有余的技術(shù)優(yōu)勢。毫不夸張的說，PLC技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)為電氣工程自動(dòng)化控制的未來發(fā)展明確方向，它就希望基于人機(jī)互動(dòng)共制形式優(yōu)化生產(chǎn)關(guān)系與生產(chǎn)效能，全面優(yōu)化電氣工程項(xiàng)目整體質(zhì)量。下文主要圍繞3點(diǎn)對其技術(shù)應(yīng)用特色優(yōu)勢展開分析。

（一）強(qiáng)大的安全穩(wěn)定性

在電氣工程自動(dòng)化控制階段使用PLC技術(shù)主要是看重它所提供的安全穩(wěn)定性，因?yàn)樵赑LC控制系統(tǒng)之上建立電氣工程自動(dòng)化控制體系便可實(shí)現(xiàn)對外界環(huán)境干擾因素的有效消除，同時(shí)也能改善系統(tǒng)功能性問題?？陀^講，PLC技術(shù)所提供的安全穩(wěn)定來自于對多種特殊復(fù)雜環(huán)境的分析與把控上，尤其是PLC技術(shù)對外界客觀因素影響的分析相當(dāng)準(zhǔn)確到位。

（二）快速的系統(tǒng)反應(yīng)回饋

PLC技術(shù)所在電氣工程自動(dòng)化控制階段也能提供相對快速的系統(tǒng)反應(yīng)回饋機(jī)制，這一機(jī)制可輔助繼電器等設(shè)備安全高效率操作，例如其對機(jī)械觸點(diǎn)繼電器設(shè)備信息反饋能力的提升就大有幫助。在PLC技術(shù)的這一特色優(yōu)勢支持下，電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)完全可以摒棄傳統(tǒng)的系統(tǒng)連接導(dǎo)線部分，實(shí)現(xiàn)無線控制。同時(shí)還可將繼電器的節(jié)點(diǎn)時(shí)間調(diào)整為0，實(shí)現(xiàn)繼電器返回系數(shù)的自動(dòng)化控制。在PLC技術(shù)的支持下，繼電器系統(tǒng)的響應(yīng)速度將會得到大幅度提升。

（三）較低的故障發(fā)生率

PLC系統(tǒng)穩(wěn)定性較好，一般不會出現(xiàn)故障，這是因?yàn)樗鼡碛幸惶鬃詳y帶故障診斷功能模塊，再配合PLC的外部執(zhí)行器可將聯(lián)合對輸入設(shè)備故障進(jìn)行有效診斷，然后立即進(jìn)行故障排排查，解決問題，提高電氣工程自動(dòng)化控制階段設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性[1]。

二、水電站電氣工程自動(dòng)化控制階段應(yīng)用PLC技術(shù)的案例簡析

目前國內(nèi)在水電廠水電站電氣工程中對PLC技術(shù)的應(yīng)用相對廣泛，其主要應(yīng)用階段就是水利電氣工程的自動(dòng)化控制階段?？紤]到水電站電氣設(shè)備的復(fù)雜性，所以它的自動(dòng)化控制階段主要運(yùn)用到了計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)、PLC系統(tǒng)等等實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制完善可編程邏輯控制環(huán)節(jié)，希望以此將水電站水利電氣工程逐步引導(dǎo)向圍繞PLC技術(shù)所展開的自動(dòng)化、智能化控制發(fā)展道路上。下文主要圍繞水電電站水利電氣工程自動(dòng)化控制階段應(yīng)用PLC技術(shù)所希望實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)與具體應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn)展開分析。

（一）水電站水利電氣工程應(yīng)用PLC技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)導(dǎo)向

水電站水利電氣工程中應(yīng)用PLC技術(shù)首先就希望確保電能供應(yīng)高質(zhì)量。目前我國已經(jīng)建立了圍繞水電站水利工程的輸配電網(wǎng)，用戶數(shù)量已經(jīng)達(dá)到一定規(guī)模，接下來針對用戶電力需求質(zhì)量滿足的相關(guān)優(yōu)化工作已經(jīng)展開。就水電站電能供應(yīng)方面來看，其高質(zhì)量要求主要體現(xiàn)在對輸電頻率及電壓指標(biāo)的控制上，其中輸電頻率主要圍繞系統(tǒng)有功功率平衡決定，而電壓則通過系統(tǒng)無功功率平衡決定，如果采用傳統(tǒng)人工手動(dòng)操作模式不但無法調(diào)節(jié)工作量且還存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)問題，無法滿足用戶所提出的高質(zhì)量電能輸送需求。此時(shí)采用具有PLC技術(shù)的自動(dòng)裝置可實(shí)現(xiàn)對輸電系統(tǒng)的精確調(diào)節(jié)，保證在無功或有功狀態(tài)下水電廠都能正常做到輸配電出力，同時(shí)持續(xù)保證水電廠中的供電頻率及電壓處于穩(wěn)定狀態(tài)。

再一點(diǎn)就是對水電廠輸配電工作安全性的提高。因?yàn)樵谡讲捎肞LC電氣自動(dòng)化控制以后，水電廠的生產(chǎn)設(shè)備可實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)，同時(shí)還伴隨大量的智能化、自動(dòng)化功能應(yīng)用等等。如數(shù)據(jù)即時(shí)分析、事故大數(shù)據(jù)判斷等等，這些創(chuàng)新技術(shù)嫩榮可有效避免系統(tǒng)故障發(fā)生和故障發(fā)生范圍擴(kuò)大。比如說水電站會采用到自動(dòng)裝置控制提升水電站水利電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)控制安全性，而自動(dòng)啟用備用設(shè)備裝置也能保證某些設(shè)備不被臨時(shí)中斷。同時(shí)該系統(tǒng)還有防誤操作功能，這提高了水電站水利電氣工程的整體運(yùn)行效率。

第三，它對水電站水利電氣工程的自動(dòng)化控制階段設(shè)備運(yùn)行效率提高也有很大幫助，因?yàn)槔肞LC技術(shù)可大幅減少人力物力應(yīng)用，為工作人員降低勞動(dòng)強(qiáng)度與工作量，同時(shí)為水電站節(jié)約大量生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益[2]。

（二）水電站水利電氣工程應(yīng)用PLC技術(shù)的具體策略

如上文所述，水電站水利電氣工程中會大量應(yīng)用到PLC技術(shù)，特別是在電氣工程自動(dòng)化控制階段非常仰仗對PLC技術(shù)的應(yīng)用，比如說設(shè)備改造。、設(shè)備故障率降低、機(jī)組運(yùn)維安全性與運(yùn)維效率提升等等。就目前來看，PLC技術(shù)在水電站電氣工程自動(dòng)化控制階段的應(yīng)用主要集中在綜合系統(tǒng)、排水子系統(tǒng)以及高壓子系統(tǒng)等等方面。像水電站的水輪發(fā)電機(jī)電氣自動(dòng)化機(jī)組會采用到PLC系統(tǒng)軟件，主要負(fù)責(zé)主動(dòng)接收來自于水電站外部的重要數(shù)據(jù)信息內(nèi)容，而收集到的數(shù)據(jù)信息則交由PLC系統(tǒng)處理，即基于系統(tǒng)內(nèi)部邏輯軟件展開處理并保證元件功能預(yù)期執(zhí)行。

如果從水輪發(fā)電機(jī)電氣自動(dòng)化機(jī)組的基本構(gòu)造來看，它的系統(tǒng)核心內(nèi)容應(yīng)該包括輸出系統(tǒng)與輸入系統(tǒng)兩部分。其中PLC技術(shù)首先應(yīng)用于輸入系統(tǒng)中，可構(gòu)建生成電子化模擬量與電子化開關(guān)量兩種關(guān)鍵指標(biāo)形式，這兩大模式都是圍繞自動(dòng)元件動(dòng)作節(jié)點(diǎn)展開操作的，能夠?qū)崿F(xiàn)對測量裝置輸入主動(dòng)性的有效控制，同時(shí)該模式也與PLC軟件相互關(guān)聯(lián)構(gòu)成信號回路，全面接收來自于系統(tǒng)內(nèi)外的所有水利電氣工程控制信息，滿足元件實(shí)時(shí)控制技術(shù)操作要求，另一方面也能實(shí)現(xiàn)對元件中動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的全面收集。

再一點(diǎn)，針對水輪發(fā)電機(jī)的電氣自動(dòng)化機(jī)組改造也合理運(yùn)用到了PLC軟件技術(shù)，比如說它就實(shí)現(xiàn)了針對機(jī)組合閘相角差的有效預(yù)測與控制，確保機(jī)組并網(wǎng)速度與預(yù)測控制能力的有效提升。從水輪發(fā)電機(jī)電氣自動(dòng)化機(jī)組的質(zhì)量優(yōu)化角度來看，PLC技術(shù)的應(yīng)用也有效規(guī)避了機(jī)組電源模塊中所長期存在的帶電發(fā)熱老化等疑難病癥問題，為水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組在電氣自動(dòng)化控制階段的正常化運(yùn)行與機(jī)組同期并網(wǎng)優(yōu)化操作奠定了有利基礎(chǔ)。

最后，在確保水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組在電氣自動(dòng)化控制階段正常運(yùn)行后，應(yīng)該利用PLC技術(shù)實(shí)施機(jī)組同期并網(wǎng)，在1分鐘內(nèi)完成斷電狀態(tài)自動(dòng)回復(fù)操作，提高機(jī)組設(shè)備的自動(dòng)化安全運(yùn)行效率。在經(jīng)過該技術(shù)改造后，依然要利用到PLC技術(shù)對水輪發(fā)電機(jī)自動(dòng)化機(jī)組進(jìn)行實(shí)時(shí)技術(shù)監(jiān)督，專門對它的油、氣、水多部分控制系統(tǒng)協(xié)同運(yùn)作過程進(jìn)行分析，盡量滿足水電站的雙泵備用自動(dòng)化操作模式，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)輪流啟動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)組操作目標(biāo)[3]。

三、總結(jié)

實(shí)際上，PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制階段的應(yīng)用相當(dāng)全面、廣泛且深入，它能夠充分發(fā)揮自身功能技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢，確保實(shí)現(xiàn)對不同種類電氣工程自動(dòng)化控制階段的軟硬件技術(shù)改造，體現(xiàn)電氣工程自動(dòng)化控制的高效率、高智能以及人性化發(fā)展一面。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張華.PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的運(yùn)用策略探究[J].裝飾裝修天地，2018（24）：388.

[2]黃武堯.試析PLC技術(shù)中電氣工程自動(dòng)化控制運(yùn)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018（29）：3271.

[3]葉天泉.PLC在水電站的常見應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2016（6）：1315-