关于电力工程PLC技术的应用

摘 要

PLC作为工业通用计算机随着技术发展而不断发展，完成了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的进步，从功能上也完成了逻辑控制到数字控制的飞跃；PLC的应用领域，经过了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制、集散控制等各种任务的发展，使得其成为当今工业控制领域的主流设备，其发挥的作用也越来越大。基于此，文章在对PLC技术做出主要探讨，分析其在电力工程中的应用。

【关键词】电力工程 PLC技术 应用

PLC是可编程控制器的简称，是在工业环境下设计的一种数字运算操作系统，通过可编程控制器的存储器存储执行多种操作指令，实现对机械运动和生产过程的控制。PLC技术有点诸多，在电力工程领域应用较为广泛。

1 PLC工作原理

在电力工程领域中，PLC技术的应用越来越广泛，其已成为绝大数电气工作者必须掌握的一项基本技术。PLC技术的梯形图编程与继电器控制线路更加接近。输出采样阶段、用户程序执行阶段、输出刷新阶段是PLC技术运行的三个主要阶段。将运行扫描获得的输入数据在相应的存储单元存放；后执行用户程序对输出操作进行控制；执行用户程序时通过运算得到结果对逻辑线圈的状态进行控制；输出刷新阶段，CPU发出相关指令，依据输入或输出映像区数据和相关状态，在利用电路封锁功能的基础上，驱动外部设备运作最终实现电气自动化控制。

2 PLC技术的优点

2.1 可靠性高，抗干扰能力强

在当代PLC生产运用的是大规模集成电路技术，具有极高的可靠性。三菱公司生产的F系列PLC，其平均无故障时间在30万小时左右，而一些使用冗余CPU的PLC，平均无故障工作时间更是大大增加。它带有的硬件自我检测一旦检测到故障，会及时发出报警信息。

2.2 配套齐全，工程完善，适用性强

随着PLC技术的不断发展与进步，各种规模的系列化产品日益丰富。PLC除了逻辑功能，其运算数据能力也较为完善，在各种数字控制领域广泛应用。PLC人机界面技术和通讯能力也在不断发展和增强，将会很容易使用PLC组成各种控制系统。

2.3 易学易用，深受工程技术人员的欢迎

作为工业控制计算机，PLC接口容易，工程技术人员也容易接受其编程语言，PLC梯形图语言的图形符号与表达方式接近继电器电路图，只需用PLC少量开关量逻辑控制指令，就可将继电器电路的功能实现。

2.4 系统设计、建造工作量小，维护方便，容易改造

通过存储逻辑代替接线逻辑，减少控制设备外部接线的同时，也大大缩短控制系统设计及建造的周期，使其维护也更加容易。

3 电力工程中PLC的应用

3.1 PLC在电厂锅炉房中的应用

（1）锅炉燃烧自动调节系统。变频设备更换鼓、引风机变频控制：由于PLC自动控制配合和满足节能要求的需要，需要将引风机和鼓风机变频更换，取代原有挡板控制。控制交流变频率，从而控制电机转速，最终达到控制鼓风机、引风机流量的目的。

炉排变频控制：由于炉排电动机小，可采用变频器进行控制。采用变频调速方式，可明显改善电机运行，明显减少电机维护量，避免出现因电机烧毁影响生产出现经济损失的情况。

（2）燃烧自动控制。通过PLC技术的应用，对组成锅炉燃烧系统的各参数进行调节，使燃烧产生的热量适应蒸汽负荷的变化，达到经济燃烧的目的。主要任务为：

一是调节适应不同煤种，通过设置2～3种煤种变化，实现经济运行的目的。

二是维持气压稳定，满足蒸汽负荷的阶跃变化。

三是保证燃烧过程的稳定性和经济性。

四是引风量与送风量相配合，保证炉膛负压在工艺允许的范围之内。

（3）报警机制。如果锅炉系统一旦发生水位、压力等异常情况时，报警器会发出报警信号，并且微机上会显示出异常点，同时控制器还会将一个报警接点输出，对带蜂鸣的报警指示灯进行控制。解决异常情况后，报警会立即停止。

PLC自动控制作为锅炉控制装置，不仅能保证锅炉运行的安全性、稳定性和经济节能性，同时操作人员的劳动量也会大大降低。

3.2 开关量的控制

PLC技术在开关量的控制中主要分为断路器的控制与备用电源自动投入装置这两种装置。

（1）断路器的控制：在传统自动化控制系统当中，继电器控制是主要方式。随着PLC控制器的不断进步，使软继电器逐渐取代了大部分继电元件，将控制系统的可靠性极大提高

（2）用电源自动投入装置：这是一项新技术装置，主要目的是提高供电系统的可靠性。在原有备用电源投入系统中，供电主要采用的方式是手动或自动进行供回电线路。

3.3 顺序控制

在传统电力工程中，继电器控制被较多采用。随着PLC技术的不断发展和完善，运用PLC技术降低企业资源消耗，提高企业经济效益，成为重要应用手段。PLC控制系统不仅可对部分电路进行控制，还可全面调节。

PLC控制器属于远方终端单元，远程终端方位于变电厂现场，对各种开关状态量、模拟量进行自动采集并通过专有通道传递给监控中心。而PLC控制器输入与输出的电源之间的连接方式是光电耦合连接，不存在相互影响，可使系统运行的可靠性大大提高。

3.4 电力通讯技术与PLC智能光分路器

电力线高速数据通信技术，简称PLC，在利用中、低压配网作为通信介质的基础上，将数据、话音、图像等综合业务的传输目标实现，这可以实现电力负荷监控、智能化家庭、数字化社区的高速数据传输。

而PLC智能光分路器是FTTH光器件的核心所在，其特点包括数字化、网络化、小型化、宽带化、维护方便等。主要在接入网无光源网络中使用。

4 结论

电力工程领域中，PLC技术的应用越来越广泛，实现了对机械运动和生产过程的控制，另外，PLC变成与应用已经成为绝大数电气工作者必须掌握的一项基本技术，同时具有可靠性高，抗干扰能力强；配套齐全，工程完善，适用性强；易学易用，系体积小、能耗低、维护方便等诸多优点。文章通过对电力工程中PLC技术的应用，得出PLC对提高系统运行的安全性、稳定性和可靠性有很大作用，值得进一步研究。

参考文献

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作者单位

山西电力职业技术学院 山西省太原市 030021