郑　锐（曲阜师范大学工学院,山东　日照　276826）



电力工程PLC技术的应用探析

郑锐
（曲阜师范大学工学院,山东日照276826）

摘 要:作为电力工程系统当中比较常用的PL C技术，其存在与发展不但为电力工程自动化控制的发展搭建了更好的发展平台，在技术上提供了很好的支持，同时更是为电力工程自动化建设步伐的加快起到了极其重要的推动作用。本文首先介绍了PLC技术的含义及优点，之后阐述了其工作的原理，最后具体介绍了电力工程系统中PLC技术的应用情况。

关键词:电力工程；PLC技术；应用

0　引言

随着经济的迅猛发展，城市化建设步伐越来越快，各种电气设备被广泛应用。同时，各行各业对于电力也提出了越来越多的需求。从当前发展状况而言，我国电力工程已经应用自动化控制技术逐渐替代了人工进行控制的局面，并向着智能化以及自动化方面提升，极大的促进了电力系统可靠性以及稳定性的提升，从而确保了电力系统健康、持续发展。在电力系统中，作为一种通过数字运算进行操作的系统，PLC技术能够利用可编程控制器的存储器对多种执行操作的指令进行存储，进而更好的控制机械运动以及生产的过程。由于该技术具有很多的优点，因此在电力工程中，PLC技术应用非常的广泛 。

1　PLC技术的含义及优点

1.1PLC技术的含义

所谓PLC，可编程逻辑控制器的简称，它指的是将微处理器作为核心的一种通过数字运算进行操作的电力系统装置。

1.2PLC技术的优点

从PLC技术的发展状况来看，PLC技术具有以下方面的优点：

首先，PLC技术具有较高的可靠性，对于干扰具有较强的防抗能力。从当前PLC技术所运用和生产来看，大规模集成电路技术得到了极大的应用，并具有相当高的可靠性。以三菱公 司为例，其进行生产的PLC，能够保证平均30万小时左右不出现故障，对于那些比较冗余 CPU 的 PLC来说，其没有故障的平均工作时间更是较大 。因为其所生成的PLC中的硬件具有自我检测功能，如果发现问题，能够马上进行报警，发布报警信息。

其次，PLC具有较为完善的功能。从目前PLC产品的型号以及规模上来看，十分的丰富，能够更好的使得工业控制重点各种需求得到满足，同时其所具有的较为完善的数据运算以及逻辑处理作用，都在数字控制领域中得到了普遍的应用。

再次，从维护角度来看，PLC更为简单。从PLC控制器上来看，应用的是存储逻辑，而以往的接线逻辑则被取代，这在很大程度上使得装置外部的接线数量大大减少，也使得系统的建设周期缩短，设计难度降低，系统的硬件以及软件的维护得到简化。除此之外，PLC能够实现在线编程，进而使得生产过程得到较大的改变，因此在很多批量较小、品种较多的工业生产控制中得到了较为广泛的应用。

第四，PLC技术所耗费的能源较低。从尺寸上来看， 小型PLC通常都非常的小，控制在100mm范 围 当中，同时质量也低于130g，因此在能源的消耗上非常低。

第五，PLC的语言编程较为简单。作为一个工业控制的计算机，PLC的语言编程较为简单。它所应用的是梯形图语言，能够让相关人员不用去为非常复杂的编程语言感到头疼，另外对于电子电路以及对计算机不熟悉的操作人员来说也能够比较容易学会 。

2　PLC技术的工作原理

PLC 技术在电力工程当中得到了较为广泛的应用，并开始成了大部分电气相关工作人员一定要了解和掌握的最为基本的技能。从编程上来看，PLC技术中使用的是梯形图编程，它和继电器的控制线路非常的相近。从PLC技术的运行步骤来看，主要包括输出采样——用户程序执行 ——输出刷新三个步骤 。首先，从输出采样阶段来看，PLC通过运行扫描而得到的数据输到相应的存储单元中进行存放；其次，通过执行用户程序来控制输出操作；再次，利用运算来控制用户程序执行时所获得的结果以及逻辑线圈存在的状态；第四，在输出刷新环节上，根据CPU 发出的相应的指令，在对电路封锁作用进行利用的前提下，对映像区数据以及相关的状态进行输入或输出；最后，通过驱动外部设备的运作来促进电气自动化控制的实现 。

3　电力工程中PLC技术的应用探析

3.1对开关量进行控制

3.1.1对断路器进行控制

在过去的电力工程自动化系统当中，主要是使用继电器对断路器进行控制，所以要很多的电磁继电器，在很多的联接点以及触电上存在问题，导致在很大程度上系统的可靠性被大大降低。当前，通过对PLC 技术广泛应用，继电元件被软继电器所取代，使得控制系统的可靠性被极大的提升。在 PLC 的控制系统当中，相关的工作只是简单执行一些合闸、分闸的工作就可以，这时系统就能够结合实际的运行情况，自动发出正确的操作指令。此外，当发现系统存在问题时，就能够马上自动跳闸，同时发出报警信息。同时，PLC 控制系统能够加大的减少接线的错误率，不用进行比较复杂的再次接线，使得对系统的检修和维护工作量大大减少。

3.1.2实现对备用电源自动投入装置进行控制

备用电源 自动投入装置，其主要的作用是促进供电系统可靠性的提升，并在比较大型的企业的供电系统中被普遍应用。在之前的备用电源投入系统当中，主要所运用的方式大多数都是手动的或者是自动供回电线路进行供电，这样在进行投切的过程中，就会存在短暂的几秒钟时间发生断电，给供电的可靠与连续性带来影响。然而，通过PLC的应用， 能够达到对备用电源自动投入装置进行控制的目的，并结合系统的实际运行状况实施抗干扰， 具有较高的可靠性高，且操作起来十分的简单、接线也非常方便等好处。

3.1.3进行顺序控制

在以往的电力工程自动化系统当中，主要是使用继电器对断路器进行控制，而因为 PLC的出现以及发展，其性能较高的优点使其开始慢慢替代了继电器而对断路器进行控制。在电力工程系统的实际运用过程中，PLC 不但可以对整个电力工程进行全面的调节，同时还能够对一些电路进行控制。另外，PLC 控制器是一种远方终端单元，能够通过远程控制的方法对变电站现场的 RTU 装置进行控制，进而完成采集与处理各个开关状态量的目的，而且还利用反馈获取系统的故障信息，从而能够对系统中存在的故障以及问题及时加以解决与处理，从而确保电力系统能够稳定和安全的运行。

3.1.4在安全回路中的应用

在电力工程系统当中，自动化泵类系统的安全回路，其主要的功能是确保系统能够稳定、安全的运行。从启动方式来看，自动化泵类系统包括自动启动、现场控制箱启动和机旁屏手动启动三种方式。 首先，从自动启动模式来看，PLC自动控制泵系统里的泵启动 是由内部的顺控模块进行控制的，利用对泵的累积运行时长进行计算来选取主备用泵；其次，从机旁屏手动启动模式来看， 利用开闭现场开关对泵进行启停，同时操作人员利用 人工对泵的运行时长进行计算进而对主备用泵的启停进行确定 。从当前来看，对泵类进行控制主要由PLC控制以及常规控制两个方式构成，而从这两种方式来看，PLC控制是主要的方式，常规方式是它的 补充。将其当作自动控制系统的安全回路，那样PLC控制器即使发生了问题也同样能够保证泵类运行正常。在电力工程系统当中， PLC能够对开关量进行控制 、对顺序控制和安全回路两者间的工作进行协调，从而保证各系统以及各部分间能够做到无缝配合，保证控制系统可以运行可靠、安全，促进电力事业的发展。

3.1.5电力通讯技术

PLC技术通过对中、低压配电网进行利用，把其当作一种通信的介质，从而促进图像、数据 以及语音等各种业务传输等通信技术的实现，这不但能够有效的使得宽带末端接入的瓶颈得以解决，同时还能够为很多方面搭建数据高速传输的平台，例如，在远程抄表方面的应用，配用电自动化以及为电力负荷进行监控等方面的应用技能上等等。根据配电网电压的等级进行划分，PLC可以氛围低压与中压 PLC两种。低压 PLC 通过将低压电力线(220V/380V )作为传输的媒介进行控制而给用户提供远程抄表、Internet接入等服务。中压 PLC(1OK V )则是通过对中压电力线进行应用，把其当做是通信链路为农村电话、配电网自动化等方面的实现搭建传输的通道。

参考文献：

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[3]丁建谊.PLC 技术的原理及其在电力工程中的应用[J].科技与创新,2015(01):108-109.

DOI :10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.01.161