基于PLC的电力系统自动化设计分析

姚国强

（广东省交通城建技师学院，广东广州，510520）

1 PLC概述

PLC作为一种可编程的控制器，属于现代电力系统中最新型的控制器，是以计算机技术为基础开展的。多数PLC技术是一种以大规模集成电路和生产工艺而形成的装置，电路自身就有较高的可靠性，可以在工作时更好地保证其处于无故障的状态。PLC系统具有较强的自动检测功能，如果硬件在使用的过程中出现了故障，则可以在第一时间保证系统的可靠性[1]。如果能够有效地运用PLC电力系统不仅可以在第一时间突破我国的电力系统，更可以在完善相应功能的基础上节省较多的电力资源，最终自然可以在第一时间减轻电力和电压带来的压力。图1显示了PLC系统的整个结构。

图1 PLC系统的结构

2 PLC技术的优点

PLC技术实际属于英文缩写，它既是一种可以进行编程的逻辑控制器，更是一种常用的存储器。为的是通过以计算机技术为基础来在存储器内部进行运算、顺序控制和计数指令来借助模拟数字进行输出和输入，从而有效地控制整个机器设备设备的控制过程。

在实际使用时PLC技术可以表现出如下几点优点：第一，PLC技术显得非常简单，普通的电力工人并不需要直接掌握编程语言就可以更好地了解电子电路，实践中也需要全面了解整个电子电路就可以实现对继电器的编程。第二，整个PLC控制器内部含有不同类型的产品，确实可以在生产中满足各类要求。此外，PLC技术实际也拥有非常强大的运算能力，可以在数字领域被广泛应用。第三，PLC技术的可靠性较高，实际生产的工艺也非常严格。例如，较为先进的控制器可以实现长时间的无障碍工作。第四，常规的PLC存储器可以在较短的时间内被更好地维护，更会使得系统安装和维护的过程变得更加方便。

3 基于PLC电力系统的自动化设计

本次主要是针对PLC电力系统内部的自动化控制系统进行设计的，主要是由硬件部分和软件部分组成。事实证明，有效地设计和优化PLC电力系统确实可以促进我国电力产业更好地向前发展[2]。从发展看，常规的PLC电力系统自动化设计确实可以在今后电力行业的发展中发挥非常重要的作用。

3.1 PLC电力系统中硬件设计

3.1.1 设计控制面板

多数控制面板在PLC电力系统硬件设计中发挥非常重要的作用，不仅操作的过程显得非常简单，而且相关功能可以变得更加齐全。常规设计的功能主要是由电流功率因子、显示状态和其他不同的部分组成。控制面板的外壳内部主要是由LED显示、电容器和按钮组成。

3.1.2 互感器设计

多数供电线路内部的电压和电流实际有着很大的不同，在实际设计时一定要能够更好地统一电流和电压，这样才能够使得仪表测量的过程变得更加方便。正因为多数线路内部的电压较高，所以所呈现的危险系数就较大，这时需要充分发挥互感器和电气隔离所发挥的作用。

3.1.3 模块分析

常见的中央处理器模块、模拟输入接口模块和其他模块会构成一个主要的模块，其中输入接口模块自身的种类较多，不论哪种模块其内部的构造也是一样的[3]。只有在电压输入和电压输出的过程中有效地分辨位数较多的模拟量才能够更好地配合精度较高的模拟量进行分辨和调整，最终才能够保证中央处理器模块可以起到核心调整的作用。实践中可以按照PLC系统内部存在程序进行存储，为的是在扫描现场数据的基础上更好地判断电路内部不会出现错误。

4 PLC电力系统软件部分的设计

4.1 投切部分

在直接对电力系统内部的电压进行划分时需要按照合适的控制顺序来进入电压设备内部，更应该按照相关调压的原则来控制整个电压的大小。如果变压器内部的曲线已经超过规定的内容时则需要在具体分析合适的偏移量的基础上来整定变压器内部的指令，为的更好地增强电压使用的效果。其运作的流程如下：第一，可以让系统先采集更多不同的数据，并更好地让电压分析模块和无功分析模块发挥实际作用；第二，再形成合适的变压器分级结构指令之后再判断其是否能够被投入使用；第三，在完成上述操作之后再直接安装合适的报警装置，最终才能够让控制中心执行合适的指令。

4.2 PLC编程器

在设计PLC编程器时主要采用的是Fx-10P-E和Fx-10P-E两种不同类型的编程器，这些编程器通过在和PLC相互连接来更好地满足程序使用的内容。其中，Fx-10P-E的主要功能是在读出相关程序的基础上来更好地增加程序，为的是在监测PLC状态的基础上来更好地改善监视的程序。

4.3 A/D转换部分

A/D转换部分主要是由10格输入点或者11个输入点组成的。不同的输入点主要是由1相位判断开关、电流功率开关、9-10加减开关和其他不同类型的按钮组成。不同类型的开关都可以在使用中发挥不同的作用。

5 基于PLC技术在电力系统中的自动化设计应用策略

5.1 在电力系统控制层的应用策略

多数电力系统自动化内部的结构显得非常复杂，所以在运行电力系统时会产生很强的电磁波，在设计电力自动化系统时就需要重点考虑这些因素，这样不仅可以提升控制层的抗干扰能力，更可以让整个电力系统变得更加稳定。此外，如果能够将PLC技术运用于电力控制层，就可以借助智能化的仪表来直接采集合适的电力系统数据，再直接对整个电力系统进行控制，这是PLC再控制电力系统时表现出最大的特点，这种操作系统显得也非常灵活和简单。

5.2 在电力系统自动化系统数据处理方面的应用

可以通过运用PLC技术来识别电力系统内部的信息来更好地提升电力自动化系统的使用效率，这对于电力系统自身的建设也有着非常重要的意义[4]。因此，在设计以PLC技术为基础的电力自动化系统时更需要借助相关的软件来更好地设计有关的数据。常见的Netpow-TM软件可以实现与电力自动化系统的连接，以便最终更好地提升电力系统的数据处理能力。

如果可以在电力系统内部安装一些较为先进的数据设备不仅可以提升电力系统处理数据的能力，更可以在较短的时间内处理出现错误的数据信息，并直接将错误的信息上传到电力系统内部的控制中心。内部的控制中心在通过对错误信息有效地进行分析之后自然可以在第一时间判断系统出现的故障。多数电力系统更可以在保存发生故障的数据信息的基础上来给后续修理的工人提供更好的参考，最终自然可以更好地保证电力自动化系统的稳定性。

5.3 在闭环控制中的运用

在PLC系统运行时如果可以在运用了一系列与电力信号、整流和信号分压处理之后自然可以使得信号朝着标准化的方向发展。例如，在进行环闭控制时重点可以利用互感器来更好地采集相关信息，并更好地进行隔离降压处理，为的是让电力数据朝着标准化的方向发展[5]。此外，电力系统自动化设计的过程可以被有效地融入PLC系统内部，为的是对电力系统单元格更加全面地进行处理。

上文主要讲述了PLC技术在电力系统自动化设计中运用的三种手段，可以看出PLC技术可以分别在控制层、数据处理和闭环控制中被广泛应用，以便发挥更大的作用。

6 结束语

如果可以将PLC技术有效地融入电力系统自动化设计中不仅可以更好地提升系统的可靠性，更可以保证电力系统更加可靠的运行。本文在具体分析PLC的概念和优点的基础上分析PLC技术在硬件和软件中的设计，并具体分析将PLC技术有效地运用于不同场合。可以看出如果能够将PLC技术运用于电力系统自动化设计中不仅可以让系统变得更加高效安全，更可以保证电力系统更好地向前运行。但是在实际应用中更需要在分析电力系统实际运行情况的基础上制定出更加科学的设计方案。