电力拖动一体化中的PLC技术运用

2021-11-29田宗奎

中国金属通报 2021年17期

田宗奎

（云南黄金矿业集团股份有限公司，云南昆明 650200）

在新的经济发展过程中，电力促进了中国经济的发展。在此背景下，，电力系统自动化水平有所提高，因为PLC的性能优势广泛应用于各个领域。可编程控制器在电力拖动集成系统中的应用显而易见，提高了系统自动化水平，保证了系统运行的安全性和可靠性。因此，在整合电力拖动时，必须加强对可编程控制器的应用研究[1]。

1 PLC技术与电力拖动一体化概述

1.1 PLC技术的概念

PLC是数据收集和处理的控制系统。其硬件与单台计算机的硬件相同，具有独立的处理器、I/O端口和控制面板。PLC可以收集和处理电能集成系统的开放式和模拟数量数据，并具有强大的编程能力。将API技术集成到示意图程序中。它可以提高复杂逻辑程序的处理质量，并改变传统的布线方法，以降低系统运行成本。随着PLC技术的不断进步，其应用范围继续扩大，在中国钢铁、石油等行业得到广泛应用。PLC技术可以收集切换数据，在印刷等设备中发挥重要作用；可编程控制器对数量和工艺的控制对冶金工业也非常有用。此外，PLC技术还具有通信功能，利用互联网技术可以实现实时通信。

1.2 PLC的特点

PLC广泛应用于电力拖动集成，具有以下特点：

首先，PLC的可靠性很高，可靠性是设备或系统广泛使用的基础。PLC可编程控制器采用大规模集成电路，技术上无疑先进，具有较强的抗干扰能力，这也决定了其可靠性的优势。对有关数据的审查表明，基于可编程控制器的控制系统将不会那么复杂，系统故障率将低于传统控制系统。同时PLC控制系统具有自动检测报警功能，也能提高系统本身的可靠性。其次，PLC功能是完美的。经过研究人员和技术人员多年的不懈努力和探索，他们积累了丰富的经验，为技术发展提供了保障。PLC在各个领域的应用已经成熟，能够在很大程度上满足电气系统自动化的发展需要。第三，PLC编程语言易于学习，不需要大量的专业知识，可以通过基础学习进行编程。基于可编程控制器的系统简化了设备和程序，外部电缆和接口更简单，通过存储和编辑简化了维护。第四，PLC设备相对较小，从而节省了大量空间，使系统具有低功耗特性。

1.3 电力拖动系统的概述

目前，变频调速技术在电力拖动系统中应用最广泛。传统生产方法不再符合现代生产的要求，因为现代生产复杂、数量大、效率高。电力拖动系统由于具有调速精度高、调速范围广、运行效率高、稳定性好等优点，在现代生产中发挥着重要作用，能够充分利用能源资源实现复杂生产。根据发动机电源类型，电力驱动系统可分为直流驱动系统和交流驱动系统。直流驱动系统可分为可控硅直接供电系统和可控硅励磁系统。直流输电系统具有良好的调速机械特性和广泛的调速范围等优点，一般用于运输。但是，由于实际运行中消耗的功率相对较大，发动机逆变在运行过程中容易使用，维护成本较高，因此范围不大，主要用于小型机械生产运行。交流传动系统有三种:交流电机、变频调压系统和交流调压调速系统。其中变频调速系统在企业生产加工中应用广泛。电气控制电路具有多功能高效的特点，例如电梯电气传动系统可以控制电梯的升降，大大提高人们的生活质量和生活水平。但是，在实践中存在许多问题。首先，必须注意工作人员的技术问题，要求技术人员通过业务水平和专业技能，避免因不合理的设施和多个终端造成的安全事故。在实际电路设计中，由于设计者的疏忽，行程开关和时间继电器无法按设计顺序工作，导致电器故障造成安全事故。当行程开关由于外部因素和不合理的设计因素接地时，可能会影响线路设备的正常运行，称为接地事故[2-5]。

2 PLC在电力拖动一体化中的运用过程

2.1 PLC电力拖动一体化中在供电控制系统中的有机应用

电是我们日常生活不可或缺的组成部分，它与我们的日常生活密切相关，给我们的生活带来了极大的便利。特别是对于一些企业来说，电力具有很大的优势，快速电力供应在很大程度上保证了企业的生产和经营活动的正常运作。因此，电力使用的稳定性和速度特别重要，因为这两项指标往往是评估电力质量的重要指标。为了满足用户的需要，一些电力公司在其日常供应中高度重视电力供应的稳定性、速度和可靠性，并使用技术和工具来实现这一目标。通常用于提高电源可靠性的方法是安装备用电源，在意外断电时继续为用户供电，从而有时间检测和修复电源故障。虽然这种方法可以缓解临时停电，但很难解决一些长期停电问题，也不能满足一些电力需求高的用户。此外，这种做法对安全构成严重威胁。PLC电气驱动集成的应用很好地解决了这一问题，该技术现已广泛应用于备用电源组件中。

2.2 PLC在电力拖动在实际过程中的应用分析

实际上，API是传统电路控制的扩展。随着技术的发展，电机回路控制逐渐转向API控制可编程控制器使用梯形图作为主要编程语言，这是开发应用于继电器的逻辑控制系统的结果。以三相异步正负向控制过程为例，分析了PLC在电力拖动集成中的应用步骤:了解PLC内容与电力拖动技术的关系。包括输入/输出继电器、梯形图编程方法和编程说明。了解控制要求，分配输入/输出点，编写I/O通道地址分配表，并绘制PLC布线示意图。根据PLC布线原理图设计程序，程序输入在计算机上进行，程序执行过程进行仿真。该程序被下载到自动化系统中，这是实施自动化系统的先决条件。最后，实现线路的安全和系统开发。

3 电力拖动一体化中PLC技术的使用

3.1 模拟量的过程控制

基于PLC技术的电力拖动集成由仿真数量控制，电力拖动系统的不同控制方法各不相同，其指标包括电压、温度、压力等。模拟量程应根据电气传动材料的规范进行定义，并按照制造商手册进行调试和安装。通过将模拟数量结构与电能材料规格相结合，可以进一步提高工艺稳定性。在PLC系统运行期间，它处理系统运行期间模拟的值，将其与其他历史值进行比较，分析系统运行的物理量和关键要素，远程建立运行数据，并进一步提高运行自动化水平。随着现代电力拖动一体化的不断发展，自动化的发展水平需要提高[6]。

3.2 通信控制模块

目前，越来越多的综合电力拖动通信控制是通过可编程控制器实现的，从而提高了可编程控制器通信模块的安全性和功能。目前，电气传动一体化中可编程控制器实现了设备与指挥中心之间通信专用通信网络的建立，从而提高了控制效果。对可编程控制器进行了详细分析，改进了通信模块功能，采用了远程控制设备通信，将设备管理控制模式与自动化相结合，建立了自动化网络系统。PLC技术在通信控制中的应用注重稳定性和及时性，可以保证电力拖动集成的正常通信，远程控制信息由控制器拖动到所有设备，实现集成目标。因此，所有可编程逻辑控制器都实现了可编程逻辑控制器通信模块功能的配置，并根据实际电力拖动情况实现了集成设计。PLC通信控制具有较强的抗干扰能力，如果信号拖动不可靠，控制设备的控制可能会遇到一系列问题。

3.3 顺序控制

在传统的电力拖动集成系统中，中继控制器通常使用。但是，随着科技的发展，可编程控制器的优势逐渐扩大，中继控制器逐渐被集成电力系统所取代。与此同时，节能和减少排放已成为一个基本的发展概念。在大型企业的发展过程中，目标是提高效率，同时减少资源消耗。可编程控制器控制系统高度可调，可以控制部分电路及其整个系统。PLC属于主站层结构，控制整个系统在系统控制室内的运行。另一方面，主站外层通过光纤连接到控制室和I/O端口，通过观看屏幕，工作人员可以了解系统的运行情况，并使用屏幕上的按钮发出有效控制系统的指令。由于API主机中的输入/输出功率之间没有关联，因此输入/输出程序之间没有影响。同时，使用光电耦合电源模式可以有效提高整个系统的运行可靠性。PLC控制系统可通过循环扫描检测和分析系统中所有链的弱点，并可在CPU作用下进行内部电路检测，从而提高系统运行的可靠性。此外，电气部件的选择非常严格，每个生产工艺都必须符合特定的生产工艺，每个模块都具有屏蔽特性，因此组件不受辐射影响。但是，在运行时，组件性能得到了提高，以确保整个系统的安全性。

3.4 输电设备自动控制

在电力公司的电力加工中，变速器泵必须在8小时内自动转动。采用传统的工作原理，泵故障时没有自动切换方式，不能有效识别故障，可能导致旋转运行问题，严重影响拖动的实际工作质量。将自动控制技术应用于输送泵运行，能够有效识别故障，及时手动改变状态，中央系统能够快速识别故障，跳过故障，进行旋转操作。旋转作业模式描述主要使用其独特的辊循环质量控制技术。在这种情况下，应用几行梯形就可以完成4台泵在8小时以内的循环工作，从而有效地避免了故障，提高了操作效率，并减少故障的发生。驱动泵切换到手动操作时，程序输入后执行跳闸确定过程。此时，只需手动将控制箱放在开关上，然后手动打开开关，即可使魂环中的鼓回到其原始位置。

3.5 开关量控制

PLC交换机控制是一项基本功能，可提高交换机控制的效率并避免因故障而停机。可编程控制器技术在电力拖动集成中的应用可以根据实际情况进行调整，出现异常和故障时，可通过复制调度功能实现电控系统的运行和控制。分析过去和现有的模拟量，在故障前复制电气传动控制系统的运行，按正常模拟量覆盖设备，避免避免故障、停机等问题的发生，提高设备运行的安全性和稳定性。PLC的技术优势显而易见。该程序用于仿真控制设备、控制电气机械和继电器效果良好，减少了电缆与电气零部件之间的物理关系，提高了工作状态的稳定性，并且利用PLC实现开关控制降低了电路的复杂度。此外，在电力拖动集成中使用API技术可以提高控制的稳定性。可编程控制器技术广泛应用于电气系统，具有自动化和智能特性。通过配置安全回路功能，可以降低设备风险，提高泵设备的稳定性和安全性。

4 如何掌握PLC在电力拖动系统实际运行中的运用

PLC技术需要大量的专业知识，因为PLC是由编程软件远程控制的，所以相关人员必须掌握过硬的编程语言知识。PLC在电力拖动系统中的应用离不开指令，必须掌握梯形图的编程，相关专业人员的计算机水平较高。需要巩固专业知识，了解专业领域的基本操作，为PLC的实际操作奠定理论和操作基础。在掌握了基本的操作知识和技能后，需要对电力培训系统的电路有一个清楚的了解。考虑到不同企业电气传动控制系统的差异，研究企业设备的具体控制电路十分重要。经验不丰富的人员通常会忽略实际电路设计中的回路设计，使得设计失败，从而导致开关和时间继电器无法按设计顺序工作，最终使电气设备无法正常工作。因此，有关专业人员必须有足够的耐心，合理分配入口点和出口点，完成信道地址和API布线的分配，并设计合理正确的布线图[7-9]。