PLC技術在電氣自動化中的應用分析

PLC（Programmable Logic Controller）即可編程邏輯控制器，它主要由編程存儲器在內(nèi)部存儲部分執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算數(shù)運算等等操作指令，結(jié)合數(shù)字或模擬式輸入輸出控制來實現(xiàn)機械設備或生產(chǎn)過程。PLC在數(shù)據(jù)處理狀態(tài)方面能力較強，是具有較高自動化程度的現(xiàn)代化電氣控制系統(tǒng)。

1  PLC技術在電氣自動化中的應用優(yōu)勢分析

PLC技術在電氣自動化中的應用優(yōu)勢明顯且體現(xiàn)在各個方面，它勢必成為未來電氣設備生產(chǎn)領域中的關鍵技術，滿足人機之間相對和諧的生產(chǎn)關系，為電氣設備自動化控制提供高效應用對策。具體到應用實踐方面它主要體現(xiàn)出以下幾點技術應用優(yōu)勢。

首先，PLC技術是具備一定應用可靠性的，它建立在PLC控制系統(tǒng)基礎上，可實現(xiàn)對系統(tǒng)抗干擾能力的有效改善，相比于其它技術，PLC技術在可靠性方面更好，比較能夠適應各種特殊復雜的環(huán)境，很少會受到外界客觀因素影響。

其次，PLC在控制系統(tǒng)中擁有較快的反應速度，且它將控制系統(tǒng)中原有附帶的機械觸電繼電器更換為輔助繼電器，摒棄了控制系統(tǒng)中的連接導線部分。換言之，可以將繼電器節(jié)點變?yōu)闀r間視為0，此時不需要再關注傳統(tǒng)繼電器返回系數(shù)，保證PLC控制系統(tǒng)響應速度可實現(xiàn)大幅度提升。

第三，PLC不易出現(xiàn)故障，即使出現(xiàn)故障也能在較短時間內(nèi)快速診斷出來，這主要是因為PLC控制系統(tǒng)本身是具備故障診斷功能的。當它的外部執(zhí)行器及輸入設備發(fā)生故障以后，它會根據(jù)PLC系統(tǒng)編程軟件提供相應數(shù)據(jù)信息內(nèi)容，調(diào)查故障出現(xiàn)原因并加以解決。

2  PLC技術在電氣自動化中的實踐應用分析

2.1  PLC在水電站水輪發(fā)電電氣自動化機組中的應用

PLC在水電站水輪發(fā)電電氣自動化機組中的應用主要是設備改造，解決傳統(tǒng)中設備接線復雜且高故障率的問題，提高機組整體的安全穩(wěn)定運行效率，實現(xiàn)對機組本身的全面自動化改造。

2.1.1  水電站水輪發(fā)電電氣自動機組應用的PLC系統(tǒng)

在水電站水輪發(fā)電電氣自動化機組中所應用到的PLC系統(tǒng)主要包括了控制系統(tǒng)本體、排水子系統(tǒng)、低壓氣子系統(tǒng)以及壓力油罐用高壓子系統(tǒng)四大部分，這四大部分的核心元器件就是S7-200 PLC可編程控制器，主要對機組的電氣自動化控制實施有效操作。在實際操作中，PLC會主動接收來自于系統(tǒng)外部所傳來的多種輸入信號，并利用內(nèi)部邏輯軟件進行處理，在執(zhí)行元件功能過程中也實現(xiàn)程序預定操作，如圖1。

圖1  水電站水輪發(fā)電電氣自動化機組應用PLC控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖

如圖1所示，系統(tǒng)中的核心部分為輸出、輸入分系統(tǒng)兩部分，其中PLC輸入系統(tǒng)主要負責開關量與模擬量兩種電子化形式，而輸出部分則采用了典型的繼電輸出模式，這一模式與PLC軟件相互聯(lián)系并在信號回路中被接入直接控制整個系統(tǒng)的輸出流程，完成對元件的實時控制技術操作。

2.1.2  水電站水輪發(fā)電電氣自動機組的改造應用

經(jīng)過這一設計改造是希望合理利用PLC軟件實現(xiàn)對水電站水輪發(fā)電電氣自動化機組的合閘相角差有效預測控制，以實現(xiàn)對機組同期運行對象電壓、頻率的PLC化有效調(diào)節(jié)，最終提高并網(wǎng)精度與速度，同時規(guī)避機組電源模塊蘇存在的長期帶電發(fā)熱老化問題。另一方面，也保證機組在同期并網(wǎng)后1min以內(nèi)都能實現(xiàn)斷電狀態(tài)自動恢復，提高機組設備整體的運行安全效率。然后再設置主備用結(jié)構(gòu)避免出現(xiàn)任何運維故障，保持機組始終處于安全穩(wěn)定生產(chǎn)運行狀態(tài)下。

2.2  PLC在煤炭工程電氣自動化中的應用

PLC在煤炭工程電氣自動化中的應用也非常多見，具體講，在煤炭工程電氣自動化應用中就運用到了礦井運輸系統(tǒng)，它擁有極其廣泛的分布點線，并配合PLC技術裝載機械作為施工生產(chǎn)現(xiàn)場的主力控制元件，實現(xiàn)多臺PLC的相互聯(lián)系，形成數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡，以做到不同規(guī)模的有效控制，同步做到對系統(tǒng)內(nèi)部內(nèi)容的全程監(jiān)控監(jiān)測。當然，PLC系統(tǒng)還可根據(jù)具體的工藝流程調(diào)整修改控制器的基本程序，實現(xiàn)對監(jiān)控系統(tǒng)中各個項目數(shù)據(jù)參數(shù)的有效轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)對礦井管理信息系統(tǒng)操作內(nèi)容的有效控制。一旦子系統(tǒng)出現(xiàn)任何故障問題，PLC可通過設定操作權(quán)限將控制站轉(zhuǎn)移到子系統(tǒng)操作員站中繼續(xù)進行操作。

PLC技術在煤炭工程電氣自動化可實現(xiàn)多種應用，例如在皮帶運輸系統(tǒng)中的應用、在分揀系統(tǒng)中的應用等等。就以它在自動分揀系統(tǒng)中的應用為例，它是集合了計算機技術與PLC系統(tǒng)的功能合成體，整體操作性強且體積小，可有效降低煤炭工程的整體生產(chǎn)成本。而且在PLC方面其系統(tǒng)裝置可靠性強、穩(wěn)定性好且具有較高安全系數(shù)，在系統(tǒng)模塊功能應用方面具有全面性，可保證分揀自動控制系統(tǒng)操作過程實現(xiàn)操作流程動態(tài)識別與控制，保證系統(tǒng)運行狀態(tài)穩(wěn)定。例如在PLC推送系統(tǒng)實施煤炭運輸過程中，其下料傳感器就會自動分析所運輸煤炭的存儲量，并結(jié)合PLC裝置接受來自于總系統(tǒng)的數(shù)字處理信號，滿足對操作系統(tǒng)相關操作內(nèi)容的準確處理，例如對煤炭物料傳輸位置的控制、對對應氣閥的控制等等，滿足系統(tǒng)煤炭分揀所有生產(chǎn)任務要求，如圖2。

圖2  PLC技術系統(tǒng)在煤炭工程分揀系統(tǒng)中的應用

3  結(jié)語

綜上，PLC技術在電氣工程自動化領域中的應用到目前為止已經(jīng)相當廣泛，它實現(xiàn)了對電氣工程自動化機組的完全控制，并賦予其一定的保護功能，為未來工業(yè)領域的高智能自動化生產(chǎn)和電氣自動化機組穩(wěn)定運營創(chuàng)造有利條件。

本文來源：《企業(yè)科技與發(fā)展》：http://m.12-baidu.cn/w/qk/21223.html