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摘要：随着我国经济的发展和社会的进步，我国的工业化进程不断加快，同时，信息技术为我国工业化的进程提供了强有力的保障，其中最具有代表性的科技就是PLC技术。PLC技术因其极强的可靠性、适应性在电气自动化中得到了广泛的应用，它在很大程度上克服了传统控制的缺点，促进了我国工业化的进程。因此为了更好地促进PLC技术的应用，有必要对它进行深入的分析。
关键词：PLC技术；电气自动化；实践
一、PLC技术特点
PLC技术在控制系统中的应用，主要是利用存储器来完成程序存储以及逻辑运算、数学运算，最终完成控制指令动作。整个控制过程中，可以通过输入输出数字或者是模拟式来控制多种形式的机械设备完成生产动作，不仅控制准确性与安全性高，并且可以提高生产作业效率。在实际研究与应用中，可以将PLC看作专门应用到工业生产的控制程序计算机，通过输入采样、用户程序执行、输出刷新三个阶段，完成相关控制指令。
二、PLC技术的优点
①操作简单易学，编程简单，并不需要专业的计算机知识。由于在PLC技术中主要通过逻辑图和梯形图来进行编程操作，所以无论是在制作阶段还是操作阶段都降低了人员的门槛，因此用户并不需要掌握专业的计算机知识就能够进行相应的操作，同时由于系统的开发周期较短，可以很方便地进行现场试用，并且在对程序进行修改的时候，并不需要拆除相应的硬件就可以完成调试工作。②功能完备。由于在PLC的设备中存在着数以千计的编程元件，因此它可以充分实现对复杂系统的控制，并且在价格上与传统的继电器系统相比又有很大的优势，并且在通信互联网过程中，可以有效地实现集中管理和分散控制。③配套设施齐全，拥有较强的适应性。PLC产品到目前为止已经形成了系列化和标准化的模块，用户可以通过选择不同的硬件，自由地与系统配置进行搭配，组成各种相应的模块，从而来实现各种功能。在与配件的匹配完成之后，用户还可以通过对相应的程序进行修改，来满足各种不同的需求。通过用户程序完成调节工作可以大量减少不良状况的出现，使故障率大大降低。④具有较强的可靠性，抗干扰能力强。传统的继电器控制过程中，在继电器出现接触不良的时候就很容易造成故障。而PLC是通过相应的软件来实现对继电器的控制功能，因此，它能够有效地减少外界的干扰；同时，PLC在硬件和软件上也采取了一系列的抗干扰防护措施。在实际的运行测试过程中，展现出了数万小时没有出现一次故障的优良特性，充分地展现出了它的抗干扰能力。维修方便、工作量小。由于PLC技术用储存逻辑取代了接线逻辑技术，因此大大降低了事故的发生率，并且PLC技术具有自我诊断功能。在故障发生时，能够根据信息自动进行故障分析，使用模块更换的方法来排除故障。联网通信，方便控制。与传统的控制系统相比，PLC技术可以实现联网通信，将现场状况实时传给操作员，方便他们集中控制和管理。
图1 变电站自动化测试系统结构框图
三、PLC在变电站自动化中的具体应用
（一）PLC的硬件设计
电力系统的自动化控制设备应对稳定性、可靠性及温度进行控制，所以硬件设计具有一定的特点，对于PLC的使用边缘比较广泛，一般都是采用AC85-240V，并根据变电站变压器的特点进行调整，当出现干扰的时候需要安装相应的抗干扰元件，还要根据输入电源的不同核对好负载电容，电力系统对负载电容要求十分严格，当超出规定范围，就可能出现短路的情况，造成严重的经济损失，所以都会有保险丝进行防护。杂设计输出电路的时候，对电力系统输出电路设计要求十分的严格，根据电力生产的规模、流通频率、反应时间等配备适宜的输出装备，为了保证PLC系统的数据安全性，需要对PLC系统内部相互锁定及外部硬件相互锁定。在设计抗干扰系统时候，新型的技术会在设备上形成二次干扰，影响设备的正常运行，所以可以设计阻隔、布线以及屏蔽等设备对电力系统的电路信号进行阻断。
（二）PLC对变压器自动化系统的软件设计
对于PLC系统的软件设计是实现自动化系统的关键，进行软件设计时，应有好的系统概念，对软件的设计需要方便系统的维护、实时控制及应用，对于系统的概念设计分为简单和复杂，如果变电站执行的是简单的生产任务，设计一个单独的软件工程就能满足，但是如果变电站执行的是复杂组合式的生产任务，软件就会复杂，这样方便以后的维护与生产。
四、PLC技术的应用领域
（一）自动化控制系统中数字信号处理的自动化控制技术的应用
在我国的变电站自动化控制技术中的数字信号处理（DSP）是一种远动控制装置技术。主要就是采样直流电以及交流电。可以有效的结合很多的自动化控制装置，例如自动保护装置；重合闸装置；故障测距装置等。将上述的主要自动控制装置有机的结合在一起形成了变电站的自动化控制的基础系统。数字信号处理自动化技术能够通过对于数字信号的有效利用来准确无误的掌握控制系统中的电流的流向以及计算电流的大小，及时的发现出现故障的电流。这种自动化控制技术判断电流故障率的误差不超过0.2%。数字信号的自动化控制技术不仅仅是计算和测量设备的线路电流，还能够对设备电流故障进行有效的准确的判断，给出相应的数字依据，对于设备自动化的保护非常到位。
（二）人机联系、继电保护
保护装置属于自动化系统中的一个有机部分，在原则上，保护装置和自动化系统之间应处于相对独立的状态。通常需要确保电磁的兼容指标对于干扰具备较强的抵抗能力，通过独立控制电源与设置专有的熔断器进行保护，从而保护CT、测量CT之间的独立性。可在线对定值、参数等进行修改，并附上事故的采样报告、动作记录等。如此一来，变电站的工作人员便可借由屏幕掌握变电站运行的动态情况，并对信号复归、远方控制、当地控制、报警界限等进行实施设置，还可打印出相关的数据，对信息进行长期保存。
（三）计算机控制技术
计算机控制技术是变电站自动化控制技术的核心，包括计算机技术和控制技术两方面。控制技术如传统的PID控制技术、现代控制技术、人工神经网络技术、专家系统等等，计算机技术如单片机技术、PLC微机控制技术、DCS系统整体控制技术等。通过控制技术，来实现对变电站断路器、隔离开关、变压器分接头位置、继电保护装置、互锁闭锁保护装置、无功控制装置等的控制，来完成变电站各项功能的自动操作。
（四）自动诊断自动化系统
利用先进的通信技术、网络技术等增强电气自动化技术的自动化自我诊断功能，这主要通过信息技术的实时监控系统对变电站增强实时监控，获得更加准确、真实可靠的数据，加强对数据的比较分析，提升自动诊断系统的故障查找率，以及根据故障的性质特征进行自动修复的能力。这也有利于减少维护人员的工作量，降低工作难度和负荷，促进变电站各系统工作效率的提高。
五、结论
PLC技术应用到电气工程自动化控制系统中，可以通过信息收集与分析，促使系统按照指令命令完成各项控制动作，提高整个管理控制过程的效率，缩短系统反应时间，保证生产作业维持在最高效率。现在PLC技术已经被越来越广泛地应用到电气工程自动化控制系统中，但是还存在一定缺陷，需要不断进行研究和优化，争取充分发挥其所具有的技术优势。
参考文献：
［1］谭棠丽．PLC技术在电气设备自动化控制中的应用［J］．中国新技术新产品，2016，02:18．
［2］曾程．PLC技术在电气工程自动化控制中的应用研究［J］．通讯世界，2015，23:251．
［3］张振国．PLC技术在电气工程自动化控制中的应用［J］．电子技术与软件工程，2015，09:163．
论文作者:焦耀锋
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/28
标签：技术论文; 变电站论文; 系统论文; 自动化控制论文; 故障论文; 抗干扰论文; 电流论文; 《电力设备》2017年第35期论文;