PLC在电力系统自动化工程中应用研究

鲁钊

摘 要：随着现代科技的进步，推动了电力系统自动化工程发展的步伐，尤其是PLC技术的应用，凭借自身编程语言简单与易维护等优势特征，极大的提高了企业工作质量。在电力系统自动化工程中的应用主要体现在顺序控制与开关量控制等方面，控制系统安全可靠性提高。同时自身的优势作用，也是传统机械触电继电器不能比拟的，在电力系统自动化控制范畴内的应用也会得到逐步拓展。

关键词：PLC；电力系统；自动化工程；应用

PLC技术作为控制技术、计算机结合产物在自动化控制中广泛应用，能够安全可靠的完成顺序控制等操作，自动化控制水平与工业生产质量显著提高，深入推动了企业现代化建设。工业技术的改革推进对PLC技术提出了更多要求，对此，加强PLC技术更新完善意义重大，以满足工业生产需要，提高企业工作效率。

一、PLC系统概述

1.PLC 内涵

PLC技术在工业生产中广泛应用，属于数字化操作装置，对提高企业工作质量、效率有着积极促进作用。计算机技术进步推动了PLC技术发展步伐，在实践应用中，可完成编写程序代码的任务，同时具有存储功能。在工业生产中，机械设备数量较多，生产流程复杂繁琐，提高各工作流程生产安全性与效率，前提是各程序运算符合标准，相关技术切实发挥自身的控制作用。PLC技术应运而生，在时间控制以及调整顺序等计算优势，都是传统控制器所不能比拟的，其程序代码简单，运行效率高，确保了工程服务功能，系统生产控制性能随之增强，对产业转型升级起到了积极促进作用。自动化工程除PLC 系统外，还包括外围硬件设备与控制系统，要求系统功能齐全，可快速解决各种问题。

2.PLC特点

2.1系统可靠性强

任何电器控制设备都应当具备一定的高可靠性。尤其是作为集成电路技术的PLC系统，要求生产制造工艺符合标准，应用抗干扰技术的内部电路，进一步提高了系统安全有效性。系统机外电路的开关点、电气接线逐步缩减，故障风险得以规避。同时系统具备自行检测，以及自动诊断保护功用，使技术员能更快的发现问题并解决问题，确保系统高可靠性和系统的长期稳定运行功能。

2.2系统功能完善

在现代科技带动下，PLC系统产品装置类型呈现多元化，可适用于各种规模类型、环境的控制现场。系统具备逻辑控制作用，与数据运算功能，广泛应用于各种数字控制现场。尤其是系统功能单元的出现，使系统能够在温度与位置等控制条件下应用。通讯功能进一步拓展，推动了人机界面技术发展步伐，控制系统的组成更加便利。

2.3编程语言多样化

工业控制中的PLC系统，借助计算机技术实现功用发挥，通过接口可及时获取系统编写的程序，常用的编程语言有语句表（STL）、梯形图（LAD）和功能块图（FBD），多样化的编写语言为不同计算机从业者提供了多样化的编写功能，根据不同语言的编写方式，使不同行业对PLC系统有更好的使用性。

2.4系统维护便利

PLC系统在应用中，以往的接线逻辑逐步被存储逻辑代替，设备外接线路得以缩减，系统的设计与建设流程更加简单，系统维护难度随之降低。工业生产过程变更可通过设备调整程序实现，更适用于多品种与小批次生产的工业现场。

3.系统设计原则

设计PLC控制系统不能一蹴而就，应当严格按照设计原则展开；一是满足控制对象需求，前提是确保安全可靠性。二是降低生产成本，提高生产效益，实现系统升级与拓展开发，前提是系统正常运转。三是基于PLC系统的产品生产，要求达到安全、质量指标标准[1-2]。

二、电力系统自动化中PLC系统的应用

1.开关量控制

从断路器控制入手分析，传统工程应用的电磁型继电器，控制器是主要的元件，且电磁元件规模庞大，触点多且可靠性降低。在应用的过程中，维护繁琐与接线复杂等问题逐渐暴露。而PLC技术的应用，以往系统实物元件，逐步被软继电器取代，安全可靠性提高，控制系统运行与维护难度降低。实践中，系统可根据实际情况，向工作人员提供运行指示信号，系统出现故障后，可自动诊断检测并分闸，并显示信号指示。相对于二次接线，该控制系统的接线更加简化，优于线路公共端的存在，接线差错情况得以避免，且无需配置其他特殊配置，如闪光电源等，合理的接线操作，加之规范的程序，即可满足生产要求。应用PLC控制系统后，能够集中显示各断路器的控制信息，工作人员维护难度直接降低。

从双电源自动切换装置入手分析，双电源自动切换装置的有效投入使用保证的系统供电的稳定性和供电的自动化功能，相对于以往手动操作供回电线路，其安全可靠性更强，更适用于要求连续供电的用户。双电源自动切换装置中，引入了PLC技术，通过编程实现装置运行，将两路电源的供电信号引入PLC系统，使两路电源互为备用。PLC系统具有逻辑判断、数据处理功用，可满足双电源自投与其他操作的要求。PLC系统的抗干扰能力强，成本低、接线调试简单等优势明显。

2.顺序控制

从自动化系统入手分析，控制其子系统工艺流程的方法，主要包括开关量控制，以及顺序控制两类。为了响应国家高效节能、环保的生产标准，企业管理逐步向提效、降耗方向转变；对此，向电力系统自动化工程提出了高要求与高标准。企业辅助系统的继电控制器，俨然不能满足电力自动化企业发展需要，从而逐步被PLC控制系统取代。在现代科技影响下，系统功能逐步拓展，从以往的工艺路程单独控制，逐步向连接通信总线，协调控制全部生产工作的趋势迈进。尤其是环保行业，治理垃圾焚烧炉的尾气处理系统，自身工作效率直接影响生态效益和企业生产成本控制。系统经全人工操作到现在的自动化控制，各个系统的功能越发严谨和完善。从输送控制系统入手分析，由三层网络结构组成，包括现场传感器、工程师站与系统集控室。工程师站通过PLC系统的信号交换装置将现场传感器信号与系统集控室的人机交互界面做数据交换，使输送控制系统能在终端监视和控制，通过逻辑控制实现自动化控制。出现紧急事故后，可通过人机交互界面的紧急停止按钮和现场的事故按钮停止系统运行来确保人员和设备安全；控制方法包括手动与自动控制两种。使用PLC技术，生产效率提高与工作环境改善，得到了有效保证[3]。

3.安全回路

启动电力系统的方法包括远程控制、就地控制两种，就地控制包括现场控制箱、自主机旁屏两类。在PLC系统应用中，系统内部顺控模块，会根据各泵的积累运行时间，进一步确定主备用泵。从主机旁屏方法入手分析，人工操控启动泵，确定主备用泵的关启时间，不能避免会出现人为操作误差。企业控制启动泵时，会采取PLC控制法，或是常规控制法，后者可对前者起到条件补充作用，当前者出现问题，可通过后者操作完成生产，为电力系统运行带来了双重保障。

总结：

PLC系统性能优越，在电力系统自动化工程中发挥着至关重要的功用，为控制系统安装工作以及系统调试等提供了便利，提高了电力系统自动化控制安全可靠性。行业不同应用的PLC产品也存在差异，推动的电力自动自动化建设，还需加强PLC技术适用性与可靠性等性能的深入研究，以改善工作环境，提高生产效率，確保电力系统稳定运行，从而带动市场经济快速发展。

参考文献：

[1]朱军华， 方庆宇， 凌承泽. 电气自动化技术在生产运行电力系统中的应用[J]. 电子技术与软件工程， 2018（8）： 132-132.

[2]杨栩浩. PLC技术在电气工程自动化控制中的应用浅析[J]. 科技创新导报， 2018， v.15；No.439（07）：53+56.

[3]蒋源芳， 李海强. 电力系统中PLC自动化装备常问题及维护探讨[J]. 山东工业技术， 2018， No.265（11）：186.