关键词：电气自动化技术；电气工程；贝加莱PLC控制柜；地铁；程序设计
PLC（Program Logic Control）即可编程逻辑控制器，它是微处理器技术领域中划时代的产物，它的可编程逻辑控制功能内容已经被成功引入到当前电器自动化技术应用中，专门为电气工程项目服务。基于PLC的新型控制器就此诞生。目前的PLC控制系统属于复合型系统，它拥有交叉学科载体，能够实现对通信技术、微电子技术、计算机技术以及自动控制技术的灵活应用。它的应用目的就是利用PLC单片机代替传统继电器，专门执行时间记忆力存储、数据统计等等功能，所以可通过它建立功能应用面广泛且抗干扰能力较强的工控系统。
1沈阳宝马大东工厂BA项目——贝加莱PLC控制柜的技术应用
1.1沈阳宝马大东工厂及其BA项目概述
沈阳宝马大东工厂隶属于华晨宝马，它与铁西工厂并重。2019年，公司为实施产品项目升级，大力引入各种新技术内容，例如贝加莱PLC控制柜（B&R PLC）。它拥有较高的性价比，是目前众多用户的首选。B&R PLC拥有高性能的可编程计算机控制器，支持嵌入式PC-Based技术内容，同时具有较强的分析计算能力与外围信号输入、输出能力，可围绕I/O系统构建工业PC控制体系，满足最高要求标准下的自动化方案建设，优化先进接口，建设现场总线与网络外围设备，完成最佳数据传输任务操作过程。总体来说，大东工厂利用贝加莱PLC控制柜建立BA项目主要运用到了它统一的、多任务的操作系统，集成系统监控过程，可提供故障记录表，运行周期监控对系统实施监控。另外就是建立了透明路由机制，建立通讯与截止之间的无关性串行、CAN、以太网等等内容，结合不同网络之间路由从IPC1到IPCn建立多层次PCC，即形成n层次PCC。另外它的PVI接口开放，可构建贝加莱PLC工业控制系统并支持多种通讯网络风格，实现对网络的扩建，为设备仪表自由通讯提供便利条件[1]。
1.2沈阳宝马大东工厂贝加莱PLC控制柜设计应用
大东工厂采用到了贝加莱PLC控制柜，在设计应用方面建立了PLC可编程控制器与变频器，专门设计主变风冷控制柜，同时保证主变冷却器安全稳定运行，在变频运行基础上同时设计主变风冷控制的两种补充运行模式，即投切运行模式以及安全运行模式。在PLC控制器与变频器的正常运行过程中，确保风机始终处于变频运行模式下。而如果PLC控制器，工厂则会启动两路风机电源，第一路通过接触器KM1直接从进线介入到工频电源上；第二路通过变频器与1KM接入到变频电源中，如图1。
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图1 主变风冷贝加莱控制柜中冷却器机组电源接线图
图中，在实际应用中主变拥有4组、6组和8组冷却器。就以4组冷却器为例，它其中的第一组冷却器直接从电源进入到进线断路器KK1中，第二组冷却器电源由进线断路器KK2被引入，第三组冷却器的电源由进线断路器KK3引入，第四组冷却器的电源由进线断路器KK4引入。在系统投入运行之前，需要将4个进线断路器完全投入后，再启动PLC控制器采集主变油温参数，对4组风机进行分别细化控制，满足不同的冷却容量建设需求[2]。
在PLC控制器控制策略设计应用方面，主要通过主变风冷控制柜的柜门上下“手动/自动”旋钮对风机、油泵的控制方式进行选择，其中手动方式可有效控制任意风机或油泵在工频下灵活启停，主要用于检修状况。而自动方式下则存在3种模式，即变频运行模式、投切运行模式以及安全运行模式。在变频运行模式下，可根据其变频主程序中油温值的主变选择、变频冷却器的组数以及变频器的输出频率进行分析在确定变频模式输出过程构建接触器动作指令，根据所采集到的主变油温值进行分析，构建PI控制子程序，对生产过程进行有效的温度控制。
整体看来，整个大东工厂都在深入应用研究这一新引入的贝加莱PLC设备，结合变频器的主变风冷功能建立PLC控制柜，在PLC信息数据反馈过程中体现对生产中冷却器的最优节能水平，基本实现了年节约电能超过50000kWh[3]。
2沈阳城市地铁项目——自动化施耐德PLC程序设计的技术应用
2.1沈阳城市地铁项目概述
沈阳9号线是2019年沈阳刚刚完成并通车试运营的城市地铁项目。不同于传统沈阳城市地铁项目，该项目中融入大量的自动化、智能化技术内容，例如它就引入了自动化施耐德PLC程序设计内容。施耐德PLC是新一代软硬件自动化平台，它的独创设计缩短了原有技术开发时间，在处理器应用方面灵活性更高，拥有自由开放的工具协同式应用功能。在沈阳9号线地铁的车站通风系统中就运用到了施耐德自动化编程软件程序，下文就其程序设计做出了详细介绍分析。
2.2沈阳城市地铁项目的设计应用分析
首先在9号线地铁车站的控制柜内就采用到了施耐德小型PLC，它配备了数字化配合模拟量综合控制的ATV61变频器。该设计的优势就在于它的通信方式可变频，同时不会额外增加任何成本，它已经成为9号线地铁线路中所采纳的核心技术内容。
在9号线地铁车站区间隧道通风系统就设计了专门的区间风道，保证每一座区间风道内都设有2台可逆转耐高温轴流风机，确保地铁运营正常。在区间夜间通风时，主要通过风阀转换满足区间中的通风换气要求。一般来说，所设计风机无需进行流量控制，只需做到平稳启停即可，不会对电网产生任何冲击。采用施耐德PLC，配合软启动控制柜建立远程控制选择开关，同时建立BAS与FAS远程控制系统。
如果地铁车站发生火灾情况需要排烟，配合软启动数字量输入禁止保护指令，确保软启动被强行启动，保证车站区间隧道通风系统能够正常运行操作。
2.3对施耐德PLC程序设计的要求
9号线地铁车站在引入施耐德PLC程序设计技术时，对其实际应用提出了若干要求。首先，地铁内环境相对恶劣，因此它要求PLC程序设计满足区间通风变频系统保护要求，例如，对系统变频器内部电路板涂上一层防腐涂层，有效降低设备硬件故障发生几率。
其次，在系统的操作面板上安装了监视系统，系统可同时监视多个重要变量指标内容，例如速度、电流、运行时间以及消耗能量等等。
再次，考虑到系统风机在工作过程始终处于旋转负载状态，容易出现机械共振现象。不处理就会出现较大的机械故障，有必要在变频器中设计提供至少3个（或者多个）频率跳变点，如此可有效避开可能出现的共振点[4]。
总结：
本文分别探讨了沈阳的华晨宝马大东工厂贝加莱PLC控制柜以及地铁9号线车站的施耐德PLC控制程序设计相关技术内容，它们充分证明了现代城市电气工程建设体系已经离不开电气自动化技术应用。在未来，这一技术也必然将得到更广泛推广与深入研究应用。
参考文献：
[1]尹永亮.浅析电气自动化设备中PLC控制系统的发展及应用[J].百科论坛电子杂志,2019(2):751.
[2]郭巢平.贝加莱PLC控制系统在污水处理厂的应用[J].机电信息,2011(27):66-67,69.
[3]马润生,王贺飞,赵文强, 等.基于PLC与变频技术的主变风冷控制柜设计[J].电子器件,2019,42(5):1122-1127.
[4]伍惠民.施耐德变频器/软启动在地铁通风系统中的应用[J].现代城市轨道交通,2010(6):65-66.
论文作者:孙静宇
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年 20期
论文发表时间:2020/3/16
标签：冷却器论文; 地铁论文; 控制柜论文; 技术论文; 施耐德论文; 程序设计论文; 变频器论文; 《当代电力文化》2019年 20期论文;