配电柜自动控制中PLC技术的分析

2020-11-25张英光李敏

电子技术与软件工程 2020年24期

关键词：配电柜逻辑控制器

张英光李敏

（炎黄职业技术学院江苏省淮安市 223400）

为了可以有力的促使我国电力行业深入发展，促使电力系统具有较高的稳定性和安全性。有关工程技术人员对智能电网构建和运用进一步的研究，促使配电网系统中自动化控制更具科学性和全面性。

1 PLC技术

1.1 概述

传统模式内调频控制设备，在进行做功的时候，主要应用继电器设备所具有的逻辑控制效果，但是PLC 自动控制操作系统，可以作为微型计算机设备，从而对各项设备进行编程控制和调频工作，PLC 设备在较大的程度上促使我国工业化不断深入革新，就原理以及操作过程层面上来讲，PLC 技术在进行运用的过程比较简单，关键性原因为PLC 自动控制系统运用操作技术工作人员所熟悉的梯形图编程模式，由于在熟知编程模式之下，技术操作工作人员上手较容易，可控性相对较强。由于PLC 自动控制系统具有较高的精准性，抗干扰性以及稳定性，能够促使系统具有较强的可信度。加之，还可以显著地将自动系统运行寿命延长。和传统系统相比较之下，其运用寿命大幅度提升。虽然PLC 系统自身复杂性相对较强，但是在对其进行维护的过程中较为便捷，由于其自身体积比较小，非常容易拆卸，连接模式更是简单便捷。从硬件角度上来讲，该系统可以在全国范围内进行推广和运用，虽然PLC 控制系统具有较多优势，但是在实际运用环节中，由于对象只是电机，若是想要较好的将PLC 系统所具备的优点发挥出需要实施规范性操作。

1.2 特征

1.2.1 可靠性

原本控制系统大多数都运用继电器系统，所以自动控制内连线经常会出现接触性故障，运用具有可编程的逻辑性控制设备，对各个软件模块进行连接，可以有效地提升系统所具有的抗干扰能力，将连线接触层面上存在的隐藏故障得以解决，从而显著提升设备的可靠性。

1.2.2 灵活性

自动化控制系统内可编程逻辑控制设备，经常是各个模块共同组成的。该种模块标准化程度较高，差异化模块结构和配置可以产生差异化性质的功能模块，具有较强的灵活性。加之，在自动化操作系统中，适用性相对较强，可以被广泛运用。

1.2.3 简便性

可编程的逻辑控制设备可以直接的针对各种危机进行仿真测试，从而不断地对设计方案进一步优化和调试，从而显著降低任务量。加之，其还具有较强的自诊断功能，自动控制可以随时地对自身的故障进行检查，精准的寻求出问题模块，对模块进一步修复，从而保证系统具有较强的安全性和可靠性。

2 PLC技术于配电柜设备自动控制内的运用

2.1 项目概述

例如。某个低电压配电柜设备主网是部分高低电压配电室设备装置，控制柜设备与PLC 控制柜，箱式变电站低压端工频交流电。而后，从低电压断路器设备分成较多的支线，运用交流接触器设备将其链接到其余负载中。区域之中负载相对较多，囊括了各类接触器设备、元器件设备、变频器设备与直流调速器设备，断路器设备和直流接触器设备有辅助接触点和通讯模块。

2.2 PLC选择

依照配电网自动化实际需要对系统所需选取的低压配电柜设备，各种模拟量和数字量进行确定，运用PLC 技术实现组态控制以及触摸屏控制，从而实现遥调、遥控、遥测以及遥信四大功能[1]。

2.3 控制方式

对于配电柜设备进行操作的环节中，大多数都是运用调节模式，对控制面板实施控制，运用该种模式，主要是在配电柜设备运转的状况之下进行操作，只是需要进行偶尔改变。还有一种模式主要是对配电柜设备字段进行严格控制，该种控制模式主要是对端子层面中的逻辑数据输出端口逻辑进一步组合，不同的预制速度设置的工作都能够在里边完成。而后，再运用逻辑输入端口的控制值进行控制与输出，从而对配电柜设备进行较好地控制。一般来讲，在操控配电柜设备时，需要制定出有关的政策和规章制度，需要依照规章需求，对配电柜进行启停、转速操作。控制的过程中，需要将固定频率设置出，而后再控制运转设置。该种控制类型主要是使用配电柜完成控制性操作，造成运行成本显著提升，并不能较好的控制平滑线，促使其可以连续调速。对此，该种模式仅仅适用于精准度要求不高的场所。在对PLC 系统模拟量实施配置，以便于控制模式可以符合标准，但因为模拟量主要需要对设备电压信号输出进行控制，非常容易有控制线路中电压显著降低问题，对系统安全性和可靠性产生影响。该种通信控制模式工作关键性原理为：把串行电缆设备简单连接到一起，从而对配电柜进一步的监视和控制，保障设备具有较优的精准性和稳定性。

2.4 可编程逻辑控制器的选取

依照配网系统自动化实际需求对配电系统的众多变量和连续变量以及离散量进行明确，应用可编程逻辑控制器设备对配置以及触控屏实施控制，更需要促使其达到遥调、遥控、遥测以及遥信系统的实际需求。对此，可编程逻辑控制器设备运用SIMATICS7-300PLC 类硬件系统，其具有性质较优的多功能输入和输出端孔以及传输功能的处理器设备，可以实现实时地对可编程逻辑控制器设备进行拓展，命令处置的时间在0.1 微秒到0.6 微秒之间[2]。

首先，需要将任务进行控制和评估，需要依照生产实际状况，和控制项目要求和特征，对基础任务进行仔细的评估，关键需要仔细对生产工艺以及技术特征进行分析，做好有关的工艺状况、控制规模以及系统体系数据处理速度以及可靠性需求进行合理的分析和把握，将目标确认，明确任务，从而保障控制效果。其次，选择出适宜的型号，针对于不同控制系统，需要依照控制需求，保障设备与PLC 型号相适应。需要对输入以及输出设备属性和特点进行综合性考虑，要求被控制对象响应速度较优。

3 PLC于电力系统内运用策略

3.1 提升抗干扰功能

可编程逻辑控制器设备已然成为目前工业行业内自动化生产中关键性组成成分之一，具有至关重要的作用。现阶段，超过85%的工业都运用该项控制器设备，对生产环节实施控制，电力系统本就是法拉第原理所构成的体系。较多地电力设置很难规避有电磁的干扰，配网现场环境相对较差，电磁干扰状况更为严重[3]。若是出现电缆管铺设不够科学和合理，亦或是施工现场的周围具有严重的电磁干扰，现场调节湿度，温度不够正常，地面较为杂乱等各种现象都会非常容易，导致可编程逻辑控制器设备所计算的数据信息不够精准，出现错误，造成设备不被控制。对此，可编程控制器设备运用在电力系统中，需要不断地提升自身所具有的可靠性，运用将信号中特定波段频率排除操作、隔离操作以及吸收操作，从而提升可编程逻辑控制器时具有的抗干扰能力。加之，需要对施工现场进一步的维护，规避各个环境因素对可编程逻辑控制器设备造成的影响。

3.2 实现变频器自动化控制关键模式

把PLC 技术运用在变频器内，自动化控制实验主要是运用I/O端子。PLC 控制系统和I/O 端子作为PLC 技术关键内容，把两个层面上的内容进行有机地结合，然后，科学、合理应用，促使PLC技术能够发挥出最佳效果。在对各项技术进行具体运用的过程中，主要包含两个重要方向。第一，数字输入端和 PLC 连接在一起，该种模式需要对PCL 自动化控制系统内所携带的I/O 端子，可以运用导线进行控制[4]。第二，模拟量子段与PLC 系统连接到一起运行模式下，PLC 自身并不具备模拟量端子，把PLC 系统后台的控制拓展模块与变频器的模拟量实施连接，从而达到自动化控制的目的，上述二种模式都能够对变频器设备开展有效的设置，如果变频器设备输入数字量相对较多就可以得到更多的固定频率。

4 PLC注意事项

4.1 做好控制设计与调试系统

将PLC 技术运用在自动化控制系统中，需要首先做好控制设计对过程进一步提炼，对进程进一步优化。从而保障控制体系能够发挥出最大的效果，以便于将自动化控制效果得以实现。

（1）做好有关控制评估人员，需要依照生产的实际状况与控制项目的要求和特征，有机地结合在一起，仔细地对基本任务进行评估。关键是需要对分期控制对象、技术特点、生产工艺进行科学细致分析。从而，对工艺状况规模系统体系具有的可靠性需求以及数据信息处理速率等各种状况进行合理地控制分析与把握，以便于对目标进行确定，明确工作任务，保障控制效果显著提升[5]。

（2）对型号进行适当的选择，针对于不同的控制项目，有不同的控制需求，必须要配合出合适的PLC 型号，这就需要对控制器设备的型号进一步的选择。需要考虑自动化项目输出和输入设备数量以及自身特征；目标特殊性能与应用需求；被控制对象需要响应速度，用户程序存储容量等；需要满足项目的要求特征和PLC功能相符合；更需要对设备通用特征进行考量，从而节约成本，因地制宜的开展控制工作。

（3）选择PLC 系统，需要对软件和硬件进一步设置，寻求出适宜的PLC 系统硬件设计，主要是指 PLC 外部设备的详细设计；软件设备主要是指PLC 各个工作流程的详细设计[6]。硬件设备的设计主要需要对输入设备控制台柜以及执行软件进一步设计，可以依照实际状况和用户应用手册说明书有机地结合在一起，做好输入和输出的通道与分配，更需要做好连线的设计。针对于设计软件层面上，需要重新地将工艺流程图进行编写，确定简化。然后，进一步地对各个环节进行优化，确认分析转换的条件和循环分支跳转等各个环节，有机地结合在一起，设计出较优的流程梯形图。

（4）系统调试作为在选型和设计结束之后开展的工序。首先，需要实施模拟调试，看其是否能够满足工艺的具体需求，是否需要进一步的进行调整。然后，再开展联机的调试，运用分级模式，从内到外逐层的深入逐步地进行输入和输出部件调试，做出有关的调整保障控制精准无误，能够满足实际的需求[7]。