于瀧
(大慶油田慶南工礦服務公司東湖二分公司,黑龍江 大慶 163000)
PLC技術(shù)是電氣化中的重要技術(shù)手段,目前已經(jīng)在電氣自動控制系統(tǒng)中得到了十分廣泛的應用。在傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)中,由于煩瑣的電氣線路導致電氣控制系統(tǒng)的工作效率較低,發(fā)生故障的概率較高,且后期維護和保養(yǎng)的成本相對較高。而通過PLC技術(shù)的應用,大大推動了電氣控制系統(tǒng)的自動化程度,借助數(shù)字化的操作提升了電氣自動化控制系統(tǒng)的運行效率,簡化了煩瑣的工作流程,降低了電氣自動化系統(tǒng)運維管理的高昂成本,保障了電氣自動化系統(tǒng)安全、穩(wěn)定和高效地運行。
(1)控制成本。在傳統(tǒng)的電氣自動控制系統(tǒng)中,由于技術(shù)水平的諸多限制,導致電氣系統(tǒng)的運維成本較高,工作流程比較煩瑣。PLC技術(shù)的應用正是為了簡化工作流程,提高運維管理的效能,并合理地控制各項成本。因此,PLC控制系統(tǒng)的設計應當考慮系統(tǒng)運維的成本,保障良好的經(jīng)濟效益。(2)安全可靠。PLC控制系統(tǒng)的設計需要確保系統(tǒng)運行的安全可靠性,盡可能降低安全隱患,減少故障發(fā)生的概率,確保系統(tǒng)可以安全穩(wěn)定地運行。(3)質(zhì)量管理。PLC技術(shù)的應用需要確保相關(guān)系統(tǒng)、設備和技術(shù)的質(zhì)量,使其滿足實際的使用需求。除上述原則外,在進行PLC控制系統(tǒng)的設計規(guī)劃時,還需要結(jié)合電氣自動化控制系統(tǒng)的實際情況匹配適合的中央處理器及配套的設施設備,繪制完善的系統(tǒng)流程圖及線路連接圖,做好程序的調(diào)試工作,為PLC技術(shù)的應用做好充分準備。
PLC控制系統(tǒng)的運行需要借助強大的控制軟件,控制軟件具備自我診斷、信息處理、自動掃描及自動報警等功能,與傳統(tǒng)的電氣自動控制系統(tǒng)相比,采用PLC技術(shù)具備以下優(yōu)勢:首先,可靠性較高。PLC系統(tǒng)可以對電氣自動控制系統(tǒng)的運行進行自動監(jiān)測,在發(fā)現(xiàn)問題后進行自動報警和處理;其次,配套系統(tǒng)完善。PLC控制系統(tǒng)具有比較完備的配套設施設備,整體的操控性能良好;再次,穩(wěn)定性強。PLC控制系統(tǒng)的運行受外界干擾和影響較低,因此系統(tǒng)的穩(wěn)定性較強。
(1)閉環(huán)過程控制。PLC控制系統(tǒng)中涵蓋了多個控制程序,以流量控制和壓力控制為代表的控制程序可以形成一個完整的閉環(huán)控制系統(tǒng),通過這個閉環(huán)控制系統(tǒng)可以持續(xù)不間斷地對電氣自動控制系統(tǒng)的運行進行控制,實現(xiàn)模擬量和數(shù)字量之間的交換。(2)數(shù)據(jù)信息的自動化處理。隨著電氣自動控制系統(tǒng)在各個領域的廣泛應用,迫使相關(guān)行業(yè)對電氣自動控制系統(tǒng)運行中的數(shù)據(jù)信息的獲取和處理提出了更高的要求。通過在電氣自動控制中應用PLC技術(shù),可以依托中央處理器實時地獲取電氣自動控制系統(tǒng)運行的完整數(shù)據(jù)信息,同時還可以自動化地對這些數(shù)據(jù)信息進行整合、分析和計算,為相關(guān)操作的執(zhí)行提供依據(jù);此外,借助PLC技術(shù)還可以實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的自動轉(zhuǎn)換,滿足電氣自動控制系統(tǒng)的運行需求。(3)順序控制。PLC控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的繼電控制系統(tǒng)相比,在順序控制方面也有著十分顯著的優(yōu)勢。具體而言,PLC控制系統(tǒng)在電氣自動控制中的應用可以簡化電氣自動控制系統(tǒng)的操作流程,提高電氣自動控制系統(tǒng)的運行效率,并且對電氣自動控制系統(tǒng)的運行所產(chǎn)生的能耗進行合理的控制,加強對每個環(huán)節(jié)的操控性。
在運行順序控制系統(tǒng)前,需要首先結(jié)合實際的使用需求進行程序的設定,在順序控制系統(tǒng)中輸入信號,通過發(fā)送指令進行系統(tǒng)的操控。通過將PLC技術(shù)應用于順序控制系統(tǒng)中,可以確保順序控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,并減少人力操控的煩瑣過程,控制人力成本,提高順序控制系統(tǒng)的運行效率。例如,在火力發(fā)電企業(yè)中,除渣除灰系統(tǒng)是開展生產(chǎn)的重要保障,通過在火力發(fā)電的除渣除灰的順序控制系統(tǒng)中應用PLC技術(shù),不需要人力進行操控就可以進行自動化的控制,這就大大降低了火力發(fā)電企業(yè)的人力資源成本,保障了生產(chǎn)力,提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。
近年來,隨著PLC技術(shù)研究領域的不斷發(fā)展,使得PLC技術(shù)越加成熟,應用范疇越加廣泛。PLC技術(shù)具有較強的開關(guān)量控制功能,PLC技術(shù)在開關(guān)量控制中的應用可以利用虛擬繼電器取代傳統(tǒng)的機械繼電器,從而在開關(guān)量控制中發(fā)揮出巨大的作用。例如,在開關(guān)量控制工作中,如果使用傳統(tǒng)的機械繼電器對接觸器的控制需要耗費較長的時間,在發(fā)生反應的過程中就會造成資源的浪費,也會給開關(guān)量控制帶來不利的影響,而借助PLC技術(shù)在開關(guān)量控制中的應用,可以與接觸器快速發(fā)生反應,第一時間控制短路,避免短路對電氣設備造成的傷害。
2.3.1 配電柜的自動化控制
PLC技術(shù)在配電柜的自動化控制中的應用可以分為以下兩個方面:(1)對可編程邏輯控制器進行控制。配電柜自動化控制系統(tǒng)中的可編程邏輯控制器主要包括CPU、存儲器、I/O端口等多個系統(tǒng)。PLC技術(shù)在可編程邏輯控制器中的應用可以通過對兩個配電柜進行遠程操控,實時收集系統(tǒng)開關(guān)量的數(shù)據(jù),而后將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇LC控制器中,借助單儀器模數(shù)轉(zhuǎn)換進行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換,這樣就可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析的功能。(2)對全球移動通信系統(tǒng)進行遠程控制。PLC在全球移動通信系統(tǒng)中的應用可以在遠距離以及布線情況復雜的情況對操控配電系統(tǒng)的開關(guān)量,從而實現(xiàn)遠程控制的功能。在這種情況下,如果電力系統(tǒng)的運行發(fā)生故障,就可以借助遠程控制系統(tǒng)進行自動報警,并采取相應的措施進行故障的排查和解決。(3)在控制故障危害中的應用。PLC技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應用還可以為故障的診斷、排查和處理提供強大的技術(shù)支持。一方面,PLC技術(shù)的應用可以降低電力系統(tǒng)運行中的故障發(fā)生概率,保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行;另一方面,PLC技術(shù)的應用可以通過編程技術(shù)對電力系統(tǒng)運行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行自動化的處理,為邏輯判斷工作提供依據(jù),在故障發(fā)生時可以自動化的采取處置措施,避免故障的進一步蔓延,減少電力系統(tǒng)故障造成的損失。
2.3.2 電機變頻調(diào)速控制
通過將PLC控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)的計算機進行連接,可以對電機變頻調(diào)速進行控制,才PLC控制系統(tǒng)的運行中可以主動接收主機發(fā)送的初始脈沖參數(shù),從而靈活地進行調(diào)節(jié)和控制。
隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,推動了PLC技術(shù)的更新?lián)Q代,通過將PLC技術(shù)與數(shù)字技術(shù)進行深度融合,可以在原有系統(tǒng)功能的基礎上提升網(wǎng)絡數(shù)字化程度,提升PLC控制系統(tǒng)的自動化水平。
為了保障PLC技術(shù)的有效應用,盡可能減少外界環(huán)境對PLC控制系統(tǒng)造成的干擾,在PLC技術(shù)的發(fā)展中還需要不斷加強系統(tǒng)的抗干擾能力,尤其是在惡劣工作環(huán)境下的抗干擾能力,為PLC技術(shù)在復雜環(huán)境下的應用提供保障。
當前PLC技術(shù)的應用對環(huán)境溫度有著較為嚴格的要求,一般而言,0~5℃的作業(yè)環(huán)境可以保障PLC控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。因此,PLC技術(shù)的廣泛應用要為其提供理想的工作環(huán)境,確??刂剖伊己玫耐L及散熱性能,減少和發(fā)熱元件之間的接觸,避免工作環(huán)境中存在易燃易爆物質(zhì)及具有腐蝕性的物質(zhì),從而有效避免對PLC控制系統(tǒng)的負面影響。
PLC技術(shù)在電氣自動控制中的應用大大簡化了電氣自動控制煩瑣的流程,提高了系統(tǒng)運行的效率,降低了系統(tǒng)運行的成本。隨著PLC技術(shù)的不斷研究,必然會推動PLC技術(shù)的不斷完善和成熟,擴大PLC技術(shù)的應用范疇,發(fā)揮出PLC技術(shù)的最大功能。