浅谈PLC控制系统的应用

摘要：在社会经济快速发展当下，“电”是社会发展的重要条件之一。随着科学技术不断创新，新型项目不断增多，企业也不断引进新的技术进行生产作业。而对未来快速增长的用电需要，企业为了加大生产力度，完善生产计划，实现经济效益，大多数热电厂采用了PLC控制系统进行生产作业。本文对PLC控制系统的硬件设备和软件系统作出了叙述并分析其在热电厂某些环节当中的应用。

关键词：PLC控制系统；热电厂；应用.

中图分类号：TM62 文献标识码：A

前言

近年来，经济迅速发展使得我国各地区用电需求量不断增大，很多地区出现了错开用电或是用电困难的现象，为了满足人们的用电需求，使电量生产增高，热电厂不断更新设备、增强科学技术。就目前而言，PLC控制系统具有功能全面、抗干扰性强、可进行通用以及操作简单等优点，已被大多数热电厂采用于生产作业当中。

1、 PLC控制系统硬件、软件分析

PLC自动化控制系统机构复杂，上下机位控制点较多，高达600多个，但是PLC当中I/0模块数量的数目却有限，I/0模块是有主框架所配置，其数量较少，所以要适当的增加一些框架。由于整个PLC系统只有一个中源模块，所以全部用电均来源于UPS，并且整个体系的框架业只有一个进出的输入端结构模块，除此之外系统还另外设置了监控站，上下位机可进行通讯，至于软件系统的设计，编程主要采用了TISOFT软件，其编程是PLC自动控制系统中本身就配置有的。逻辑指令集合的设计保证了该系统的正常运行，并且对故障的处理起到一定的作用，另外，该系统还设置了控制功能模块，但如仅仅只是设置了控制功能模块，依然达不到操作方便、快捷的目的，因此还增加设置了函数功能模块，两种模块同时起作用时，不但操作简易化，而且还能让功能模块进行控制，对于一些比较复杂的进程控制还能进行SF程序的编写。

2、PLC控制系统在热电厂中的应用

在热电厂各个生产环节中尽量采用PLC控制系统，该系统的使用能有效提高生产效率，为企业带来更大的经济效益，主要体现在化学水处理的应用、气力除灰中的应用以及中央空调温度调控的应用，采用PLC后每个环节的生产效益都可得到更大的提高 。

2.1PLC控制系统在化学水处理中的应用

在热电厂的工作中需要进行化学水处理，一般情况下，所采用的设备有两组，每一组都设置有阳床、过滤器以及混床等设备。化学水处理的基本程序是将预处理的水进行过滤然后再进行分渗透，再对离子进行处理，离子的处理主要包括阴阳离子的交换，最后是将混合而成的离子制作成为补给水，提供给电厂锅炉使用。在这些化学水的处理中，PLC对过滤器和阴阳床进行控制，当PLC运行时，运行方式多种多样，单单水滤器就有3种方式，阴床和阳床有四种方式。在化学水处理中，PLC的采用主要体现在对公用设备的控制上和对外部信号波的处理，在公用设备中常常一台设备同时被两台PLC系统进行控制，在此情况之下，程序间就极易出现冲突现象，最终造成设备受损严重。为了避免这一现象的发生，解决的方法是只需对PLC系统进行重置处理，使只要一台PLC控制系统启动，当设备需要关闭时，必须在所有的PLC都关闭的前提之下，设备才能讲行关闭。在外部信号波动的处理上，一旦将盐水箱水位作为外部停备的标准，PLC控制系统就会立即自动进入停备状态。在此状态之下，输出设备也将自动关闭，但是由于盐水箱的水位会不停的波动，处于不稳定的状态之中，所发出的信号会产生误差，在此作用下，PLC就会来回停备和制水，设备一开一关，时间长了难免会出现故障，影响工作的运行。出现此种状况是，应在PLC程序的内部中设置一个常闭接点，避免不稳定信号波的干扰，一旦程序收到信号时，内部长闭榕点就会立即断开，尽管信号波不断发出，也不会造成设备的损坏。热电厂化学水处理没有PLC控制系统进行有效控制其生产设备，化学水就无法达到很好的处理，PLC的使用不但可延长设备的使用寿命，在一定程度上还可提高生产效率。另外，通过采用PLC对水处理系统进行控制，保证了整个机组的用水需求，在制水过程中产生的废水量也明显减少，起到了一定的环保节能效果。

2.2PLC控制系统在气力除灰中的应用

PLC控制系统是一个较复杂的程控项目, 其主要控制对象为: 输送风机、气化风机、仓泵、加热器、各类阀门、卸灰装置、布袋除尘器、收灰风机及管道压力等。目前，热电厂除灰系统采用了PLC双机热备方式，在下位机组态中也得到采用，除灰系统是否能正常运行，直接影响到整个热电厂的运营，一旦除灰系统出现故障，整个电厂的运营系统都将瘫痪。为了保证除灰系统的运行，多数热电企业采用了PLC双机热备配置，主备形式主要由两套一模一样的配置组成，即：电源、PLC主机、通信以及热备处理模块，每一个配置都负责着不同的工作任务。当PLC出现故障时，在短暂的时间里可使用备用机充当主机进行工作，这样就算主机出现任何故障也能使工作正常进行。另外，在下位机组中，PLC所发挥的功能是对程点位进行实时的检测，将检测到的信息提供给上位机，上位机根据信息下达命令，PLC进行控制，整个流程实现了自动化控制，大大较少了人力的操作。该系统结构功能较为复杂，在设计时务必要注意工艺和工艺之间的保护问题，由于PLC的机构设计在模块化机构的基础上进行，所以可读性和灵活性都相对增大，还能随时对其进行修改，在现场的调试中显得非常便捷。固在热电厂的生产中除灰系统采用PLC控制系统，能有效地对分散在各个不同区域的系统做自动化的控制，并且无需花大量资金，又具有抗干扰性强、操作方便等的优点。

2.3PLC控制系统在电厂中央空调系统中的应用

工作人员的工作环境温度主要取决于中央空调，有了适宜的环境工作人员才能更加投入于工作。 PLC控制系统操作简单，能大大的改善空调的的调节系数，所以采用PLC不仅有利于工作环境还能降低用电成本。 基于PLC原理的交流，空调是根据外部冷热交换的两个循环系统回水与进水的温度差异来调节参数的。控制循环水的流动速度, 从而方便控制每个子空调的参数，使室内温度、 湿度、 清洁度得到适当的平衡。PLC自动控制系统是交流变频控制的核心，输出的制冷参数指令、控制冷冻水泵、 冷却水泵及冷却塔的阀门调节来启停其功能, 再发出联频信号时来监督控制中央空调整个系统的开启和关闭。 在中央空调系统运行之前, 要进行调试工作, 设置变频器的最小工作频率, 保证末端冷冻水供给的冷冻泵变频器工作的最小频率，通过冷冻回出水传感器、 冷却回出水传感器及末端压力传感器A/ D 转换成数字开关调节信号, 反馈到PLC来控制变频器的频率增减和调节控制冷冻水泵的制冷、 制热模式； 根据出水回水的温度差反馈调节冷却水泵及冷冻水泵的开关，调节控制冷却水、 冷冻水变频器速度的加减等。冷冻水泵控制原理和冷却水泵控制原理是一致的。冷冻水泵控制原理如下：冷冻水泵控制原理是通过冷冻机的回水和出水温度差反馈到温度模块，其将温度差参数通过A/ D转换器进行参数转换, 将温度差的A/ D参数信号发送到P LC控制系统，再根据设定的参数及接受温度差的参数信号进行控制调节，加快或者减慢变频器的速度，从而调节冷冻水泵电机的速度、出水的流量及内部热交换的速度。从冷冻水泵的工作原理上可以看出, 室内的温度越高, 温度差就越大, 反馈的温度A/ D参数与P LC控制系统设计的参数差值越大, 因此PLC控制调节变频器的速率越快, 系统的负荷越大, 冷冻水泵的循环水流速及流量会相应的加快加大, 从而使热交换的速度增快。反之, 温度差系数小, 说明室内温度低, 反馈的A/ D参数与PLC系统设定的参数差异小, PLC自动控制减小变频器的的频率, 降低冷水泵的速度，缓减冷冻水泵内循环水的流速和流量，从而缓解热交换的速度，这样一来可节约用电量。 PLC自动控制中央空调的频率使其供需平衡的进行工作,根据温度差的变化不断的调节变频器的速率, 加快或者减慢冷冻泵的循环水量, 使系统负荷在供需平衡的状态下发挥最大的功能, 不仅能及时调节室内变化的温度, 使室内温度更加的适宜, 还能大大的减少电耗, 节约能源。

3、结束语

在热电企业生产中采用PLC控制系统，不但能提高企业的生产效率，还可避免设备故障的产生，系统高度的可靠性和直观简易的操作性使得值班人数明显减少，且具有很大的扩展性，从而进一步提高了劳动效率；同时整个系统的自动化程度进一步提高，机、电、炉运行的稳定性和可靠性进一步增强，在满足人们对用电需求的同时，为企业带来更大的经济效益。