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PLC在电力拖动一体化中的应用

2019-01-14

通信电源技术 2019年4期
关键词:继电器可靠性电气工程

韩 乐

(中国石油新疆培训中心(新疆技师学院),新疆 克拉玛依 834000)

0 引 言

在新一轮经济发展的浪潮中,我国经济发展速度不断提升,各行各业都得到了飞速发展。电力系统自动化水平在这一背景下持续发展,PLC由于性能的优势被广泛运用到各领域中。其中,PLC在电力拖动一体化系统中的运用效果显著,能提高系统的自动化水平,保证系统运行的安全可靠性。基于此,加强对PLC在电力拖动一体化中运用研究具有十分现实的意义。

1 PLC的原理、特点及电力拖动一体化分析

1.1 PLC的原理

PLC是指一种可编程控制器。近年来,关于PLC的研究不断深入,其概念也是五花八门。PLC还可以发挥电子装置的作用,在各种工业环境中都十分适用,利用可编程控制器的存储器,对其内部实施逻辑运算、顺序运算、计数以及计时等指令。此外,可利用数字控制完成具体机械设备的指令,最终实现对机械设备的控制。PLC具有较为完善的功能体系,可靠性强、编程语言操作简单、后期容易维护,加上低能耗优势,在电力自动化体系中得到了广泛运用[1]。

1.2 PLC的特点

PLC在电力拖动一体化中运用如此广泛,正是由以下特点决定。

第一,PLC可靠性较高。可靠性是决定设备或者系统广泛运用的基础。PLC可编程控制器使用大规模的集成电路,技术先进性毋庸置疑,具有较强的抗干扰能力,也决定了其可靠性强的优势。根据相关数据调查发现,基于PLC的控制系统,本身复杂程度会降低,系统故障发生率也较传统控制系统低。同时,PLC的控制系统具有自我检测、报警功能,也能提升系统本身的可靠性。第二,PLC功能完善。经过多年的努力和科研技术人员的不断探索,积累了丰富的经验,为技术发展提供了保障,PLC在各领域中运用也趋于成熟,能在很大程度上满足电力系统自动化发展需求。第三,PLC编程语言简单易学,不需要具备较强的专业知识,可以通过基础学习实现编程。基于PLC系统能够简化设备与程序,与传统系统相比,外部接线和接口都得到了简化,通过存储编辑,使得维护十分容易。第四,PLC设备体积相对较小,能节省大量的空间,也给系统赋予了低能耗的特点[2]。

1.3 电力拖动一体化

从目前电力行业发展情况来说,电力拖动控制系统与电气工程技术的结合,能有效实现技术优势互补,从而使电气工程获得更加充足的发展空间,电力拖动控制系统运用更加广泛。将电力拖动控制系统运用于电气工程之中十分必要,能对电气工程诸多环节加以调节。电气工程中很多重要的控制作业,都需要通过电力拖动控制系统加以调节。现阶段,电力拖动控制系统逐渐成熟,根据不同情况进行功能切换,对用户指令进行识别,可切换到所需要的工作模式。而这一过程需要电力拖动控制发挥作用。为了平衡自身的数据、参数,必须建立负反馈调节机制。尽管电力拖动控制系统在电气工程中只是一个很小的部位,但是在整个自动化控制领域都具有重要的作用,运用十分广泛[3]。

2 PLC在电力拖动一体化中的运用

PLC在电力拖动一体化工程中的运用,主要体现在顺序控制、开关量控制以及安全回路等几个部分。

2.1 顺序控制

在传统的电力拖动一体化系统中,一般使用继电控制器。但随着科学技术的发展,PLC的优势逐渐突显出来,也逐渐取代了继电控制器用于电力拖动一体化系统中。继电控制器采用PLC系统控制,能大大提高系统自动化水平。同时,节能减排是目前一项基本的发展理念,在各大企业发展过程中,以提升效益为目标,同时必须兼顾减少资源耗损。PLC控制系统可调节性较高,能够对部分电路加以控制,也能对整个系统加以控制。通常情况下,发电输送系统为三层结构,具体包括主站层、远程I/O端口设置以及现场传感器层。PLC属于主站层结构,在系统集控室对整个系统运行加以控制。而外面主站层利用光纤将控制室、I/O端口连接起来,工作人员通过观看显示屏,能对系统运行情况加以了解,利用显示屏上各个按钮,发出指令,实现对系统的有效控制。

由于PLC主机中的输入和输出电源不存在关联,因此输入和输出两道程序之间不会存在任何影响。同时利用光电耦合式的供电模式,能有效提升整个系统运行可靠性。PLC控制系统利用循环扫描的模式,能对系统各个环节漏洞进行查找、分析,也在CPU作用下完成对内部电路的检测,能提升系统运行的可靠性。此外,在电器元件的选择方面也十分严格,每一道生产工序必须遵守特定的生产流程,同时各个模块都具有屏蔽特性,所以元件不会受到辐射影响。但是,在实际运行过程中,元件使用性能增强,能保证整个系统的安全性能。若系统运行过程中有元件出现了故障,利用系统反馈功能,可将故障位置传送到PLC控制中心,然后进行快速排查,对提升整体工作可靠性和安全性十分有利[4]。

2.2 开关量控制

在开关量控制中,又可以分为断路器控制和备用电源自动投入装置两部分。

与电磁继电器控制系统相比,目前采用的断路控制器具有更高的安全可靠性。传统控制器主要是电磁继电器,这种继电器需要大量的电磁元件,在接线方面十分复杂,也会增加维修的难度,降低系统的可靠性。采用PLC控制系统,电磁继电器可用软继电器进行替代,还能进行分闸操作,可根据实际情况,发出相应的指示信号。PLC控制具有良好的自动性,能最大程度上简化控制性线路,所用辅助开关数目也很少。

备用电源自动投入装置是指能满足设备运行所需要启动或停用设备的电源,这种电源设备自身具有判断能力,能将设备运行信号当作设备启动、停止的依据,能确保条件不良情况下设备的有序运行。因此,可以看出备用电源自动投入装置具有很强的逻辑判断、数据处理能力,在系统设备运行差的情况下,根据自己的判断主动投入使用,确保系统能够稳定运行。另外,该系统本身抗干扰能力较强,能适用各种运行环境,为系统便利性拓展提供了保障[5]。

2.3 安全回路

安全回路是确保泵类设备安全使用的重要设置体系。目前,自动化泵类设备存在多种启动方式,包括机旁屏手动启动、自动启动等。而PLC在电力拖动一体化工程中,主要是利用顺控模块实现对泵类设备的自动控制,将泵类设备运行时间长短作为控制的主要依据。

在电力自动化控制系统当中,现行泵类控制常规控制和PLC控制方式共同发挥作用,即使其中一个发生故障,另外一个依然能够发挥控制作用,从而保障设备正常运行,进一步保障了设备的可靠性。

电力拖动一体化控制系统利用顺序控制、开关量控制以及安全回路等部位相互配合与协调,能保证整个系统运行的流畅性,为电力企业日常运转提供了保障[6]。

3 结 论

通过上述分析可知,PLC本身具有可靠性强、安全性高、抗干扰能力强、性能稳定等优势,能满足不同生产技术、工艺流程的需求,能为电力拖动控制系统提供安全、稳定保障。另外,PLC技术正在逐渐走向成熟,其运行的成本也越来越低,有助于提高相关企业的经济效益。

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