汪磊

（東莞深能源樟洋電力有限公司，東莞523000）

0 引言

西門子PLC 憑借維護方便、易學易用、配套齊全等優(yōu)勢在電廠中取得了廣泛應用，尤其是很多的控制系統(tǒng)中，比如SNCR 控制系統(tǒng)、脫銷氨區(qū)控制系統(tǒng)、輸煤控制系統(tǒng)等。PLC 技術(shù)結(jié)合了數(shù)字技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)等高科技，功能強大且靈活，適應范圍較廣，并且經(jīng)過多年的發(fā)展，其穩(wěn)定性和準確性有了很大的提高，同時自動控制的水平也越來越高。西門子PLC 控制系統(tǒng)的優(yōu)勢明顯，不僅數(shù)字計算能力強、人機接口多，而且模擬量處理和網(wǎng)絡(luò)工作的功能強大，被廣泛應用于各個行業(yè)，工作成果顯著。然而，西門子PLC 控制系統(tǒng)由于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、工作環(huán)境等影響，在實際的電廠應用過程中經(jīng)常面臨各類問題，從而影響系統(tǒng)的安全運行，因此，為保證系統(tǒng)的可靠性，十分有必要分析其在實際的電廠應用中可能遇到的各類問題，以備不時之需。

1 西門子PLC 的構(gòu)成及應用特點

1.1 西門子PLC 可編程序控制器的基本構(gòu)成

常用的西門子PLC 可編程控制器有六個部分。 其中，CPU 模塊負責收集信號，并通過用戶設(shè)置的編程程序處理信號。該設(shè)備包含微存儲和處理功能。因此，能夠通過不同的數(shù)據(jù)和程序執(zhí)行動作。此外，還有數(shù)字和模擬輸入和輸出模塊，主要用于處理數(shù)字和模擬信號，可利用變送器、開關(guān)等設(shè)備執(zhí)行輸入操作。此外，數(shù)字量輸入模塊還可以控制閥體，報警裝置和接觸器。西門子PLC 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

1.2 西門子PLC 的主要特點和安裝注意事項

1.2.1 西門子PLC 的主要特點

①西門子PLC 重量輕，體積小，能耗低。

②西門子PLC 功能豐富、配套齊全，適用性強且易于學習。西門子PLC 具有可應用于各種生產(chǎn)現(xiàn)場的多種不同類型的PLC，并且編程語言梯形圖易于學習，易于使用和操作，能夠大大降低工程技術(shù)的復雜性和工作量，有效減輕工作人員的勞動負擔。西門子PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計簡單，系統(tǒng)易于維護和改造，擴展性強。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

③西門子PLC 具有高可靠性和強抗干擾能力，并且制造過程十分嚴謹，采用的均是最先進的現(xiàn)代技術(shù)，可靠性較高。另外，就西門子PLC 的外部電路來說，與其他繼電器接觸器系統(tǒng)相比更具優(yōu)勢，極大的降低了故障發(fā)生率。

1.2.2 安裝注意事項

①安裝和接線：西門子PLC 電源線，控制線和I/O 線等應分開布線，需要連接處應使用雙絞線連接。西門子PLC 應盡可能遠離大功率機器，例如電焊機和大型電力設(shè)備等，這些是強烈的干擾源，因此禁止與高壓電器安裝在同一開關(guān)柜中。西門子PLC 的輸入和輸出接線應分開，并且應避免將輸出線與高壓線和電源線并聯(lián)使用。

②I/O 端子接線：必須分開布置輸入接線和輸出接線，嚴禁將兩者放在同一根電纜上，同時輸入接線不可過長。輸入端子最好使用常開觸點形式連接。輸出端子接線可以獨立輸出，也可以公共輸出。西門子PLC 接線圖如圖2所示。

圖2 西門子PLC 接線圖

2 西門子PLC 在電廠應用中常見的問題

2.1 工作環(huán)境引發(fā)的問題

工作環(huán)境是由很多因素造就的，各個因素集合起來形成了工作環(huán)境，比如包括電源、空氣、溫度、濕度和振動等，這些因素都會影響PLC 的正常操作，造成其操作失敗或異常：①溫度，PLC 在電廠中的應用是有適宜的生產(chǎn)溫度的，然而生產(chǎn)現(xiàn)場的環(huán)境溫度通常無法滿足要求，經(jīng)常不是過高就是過低。一般來說，工作溫度在0 到55°C 之間是最好的。通常若不在適宜的溫度內(nèi)進行操作，極易出現(xiàn)設(shè)備異常問題，特別是在狹窄又通風不良的空間內(nèi)，更容易造成故障出現(xiàn)；②濕度，適宜的工作環(huán)境要求空氣的濕度必須<85%，其需要保持絕緣，但是實際的工作環(huán)境中這項要求經(jīng)常無法滿足，尤其是液氨存儲車間、化學水生產(chǎn)車間等，這些工作場所的特殊性決定了其濕度極難滿足西門子PLC 要求的工作狀態(tài)，因此，經(jīng)常出現(xiàn)故障問題；③在電廠生產(chǎn)中不可避免地出現(xiàn)機械設(shè)備的振動，而振動必然會給PLC 設(shè)備帶來巨大的不利影響，輕則影響設(shè)備的穩(wěn)定性，嚴重時可能導致PLC 故障。

2.2 控制系統(tǒng)中的干擾

諸多因素均可能一定程度上影響西門子PLC 穩(wěn)定運行，但最直接的因素就是電磁干擾，可能會嚴重影響PLC的正常操作，使得其混亂和誤操作。由電磁干擾導致的問題通常表現(xiàn)為共模干擾和差模干擾。由于西門子PLC 系統(tǒng)的電源在電網(wǎng)中，而電網(wǎng)經(jīng)常會遭受空間電磁干擾，并且干擾PLC 的因素還有很多，比如布線混亂、高壓電器、感應負載過大等。在應用期間，若系統(tǒng)的內(nèi)部組件和電路之間存在不匹配的問題，也會導致嚴重的電磁輻射，進而干擾到系統(tǒng)的正常運行。除了上述的干擾因素外，由于逆變器異常造成的諧波傳導干擾也是不容忽視的一個重要干擾因素，極易導致電壓畸變，從而產(chǎn)生強烈的電磁干擾。由此不難發(fā)現(xiàn)，強電干擾和逆變器干擾是常見問題。

3 西門子 PLC 在電廠應用中的處理措施

3.1 工作環(huán)境的應對措施

西門子PLC 在電廠應用的工作環(huán)境復雜，諸多因素都會影響到其正常運行，包括溫度、濕度、振動、電源干擾、空氣等，因此，有必要采取有針對性的有效措施進行改進，例如，面對溫度問題時，應安裝通風設(shè)備，以免造成嚴重的熱傳遞；面對濕度問題時，對PLC 設(shè)備進行遠程控制，并將其放置在空調(diào)室內(nèi)，保證其濕度適宜；面對振動問題時，安裝西門子PLC 系統(tǒng)減震器可以有效減弱其他設(shè)備傳遞的振動；面對電源的干擾問題，應安裝屏蔽隔離變壓器。

3.2 抗干擾措施

首先，重視干擾因素，無論是電網(wǎng)和電源之間的干擾，還是設(shè)備與地面之間的干擾，都應采取有效措施加以避免和減少，比如可以使用屏蔽設(shè)備隔離來自電網(wǎng)的干擾并減少對設(shè)備的影響。其次，RS485 網(wǎng)線和電源線，電源線和控制線應一一對應，并分開布線，插槽分開。最后，輸入和輸出線應盡可能分開，輸入接線不能太長，不能放在同一根電纜中。嘗試使用常開觸點連接到輸入端。繼電器輸出必須配備隔離繼電器，以防止干擾問題發(fā)生，保證繼電器的正常運行。

4 結(jié)語

綜上所述，加強對西門子PLC 在電廠應用中常見問題的研究分析和處理對于取得良好的應用效果具有重要意義。 因此，在未來西門子PLC 技術(shù)的應用中，應加強其關(guān)鍵問題的研究力度，加強對常見問題的重視程度，探討其具體處理措施的可行性，以期更好的推動西門子PLC在電廠的良性應用，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。