探讨PLC技术在铁路电气化中的应用与发展趋势论文_李晓龙,安海峰

探讨PLC技术在铁路电气化中的应用与发展趋势论文_李晓龙,安海峰

(中铁十九局集团电务工程有限公司 北京 535000)

摘要:随着当前我国科学技术的不断发展,相关控制技术手段同样也取得了较为理想的优化效果,为了较好实现对于传统控制手段的创新优化,较好借助于PLC技术是比较重要的一个手段,其确实能够较好提升控制精确度和时效性,应该予以高度重视。在铁路电气化系统运行中,较好借助于PLC技术同样也是比较重要的一个方面,其同样也需要采取较为合理的方式予以发展创新,进一步提升其作用效益。

关键词:PLC技术;铁路电气化;应用;发展趋势

新时期下,我国计算机技术、通信技术发展十分迅速。在生产发展中,传统的继电器控制技术也朝着计算机编程控制技术的方向发展,这也代表着工业时代从以往的机械化操作进入到智能化操作时代。对于PLC技术,也可以称作是计算机可编程控制技术,近几年,随着我国科学技术的发展,PLC技术也成为了铁路电气化自动控制的前端技术与主流技术。

一、PLC技术的相关概述

PLC技术的诞生是计算机技术诞生和发展以来出现的一种可以专门用来对工业机械进行数字运算控制的应用型自动化技术。它是以计算机技术为载体,将计算机可控编程和继电器的接触控制相互结合,最终形成了一种高效能和自动化的控制系统。这一技术和电脑储存卡中的可编程存储器有着极大的相似性,它们都是经过相应的逻辑计算和指令,最终以语言化、图形化等形式出现在大众认知的显示器之中,这种数据信息以及指令等内容能够给人们作为进一步判断提供相应的依据,由此实现对整个生产及管理过程的整体性控制。这一技术在上世纪70年代的时候被第一次应用到汽车的制造过程中。目前,这一技术更多的是作为电气自动化行业之中一种关键性控制系统。作为当前电气自动化行业之中最基础的一项控制系统,它是一种开放性的、分布式的智能控制系统,其产品也成了一种成熟的、商业化的工业产品。在电气化铁路中,该技术的应用还处在初级阶段,在未来还会有更多的应用,还有更长的路要走。

二、铁路电气化中PLC技术的应用

2.1设备保护中PLC技术的应用

电气设备保护装置一般有测量、逻辑、执行等几部分组成。在这其中测量单元主要是进行输入信号的采集、逻辑单元则是根据测量单元所采集信号的大小、性质、顺序等按照相应的逻辑顺序工作,并将其计算结果输送至执行单元;执行单元根据逻辑单元输送的信号,进行相关的设备切换,并按照相应的信号完成保护装置的任务。PLC产品自身带有的输入、输出端子,不仅可以用作信号的采样和输出控制,同时其本身的可编程逻辑存储器也可以进行相关逻辑关系的运算。所以,如果将PLC技术用于设备保护的话,那么就可以将PLC技术在控制领域的优势充分的发挥出来。随着PLC技术在断路器重合闸保护方面的广泛应用。利于PLC装置采集断路器的实时过流数据,如果过流信号触发保护装置并且其过流持续时间小于50ms的话,那么保护装置就可以自动复位,并继续完成断路器实时过流采样,反之如果过流持续时间超过50ms的话,那么PLC就会输出分闸信号触发断路器分闸线圈动作,然后经过2s延时,PLC就会再次输出合闸信号促使断路器重新进行合闸。在这一过程中如果过流信号消失的话,那么断路器就可以继续投入正常工作,如果过流信号没有消失,那么将会对断路器进行切除,以避免因为过流持续时间过长而对断路器造成损坏。

2.2自动装置中PLC技术的应用

随着PLC技术在牵引变电PLC备用电源及变压器自动投入方面研究力度进一步加大。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果变电所在正常工作状态下,这一装置将会对各个进线电源、变压器以及控制盘等操作开关的运行状态进行实时采样,一旦工作电源或者变压器发生故障的话,该保护装置就会自动的将故障设备切除,同时将备用电源或者变压器投入使用,以确保设备的正常运行不受影响。另外,在实际操作的过程中,也可以根据值班人员通过控制盘手动开关发出的指令,完成手动倒闸作业,以确保变电所的安全稳定运行不受影响。

2.3全所自动化中PLC技术的应用

PLC技术不仅被广泛的应用于控制装置,同时其在网络以及通讯领域也发挥着极为重要的作用。另外,该控制网内所有采集的数据信息还可以通过远程传输的方式与城市控制中心进行数据信息的交换与共享,这种以PLC技术为基础构建的SCADA系统,为工业控制网内遥信、遥控、遥测、遥调等功能的实现奠定了良好的基础。随着科学技术的不断发展,该控制网的自动化系统已经逐步的实现了由集中采样方式向分布式采样方式的发展和过渡,利用PLC控制单元构建的智能型机电一体化开关柜,不仅将各个PLC控制单元通过内部网络紧密的联系在一起,并引入中央控制室,同时利用中央控制室内的信号控制盘,进行PLC通讯的设置,不仅实现了分布式PLC控制单元信息的总汇与数据交换,同时这种以PLC技术为基础构建的自动化监控系统,也促进了该工业控制网运行效率和质量的全面提升。

三、发展趋势

PLC技术是一种将自动化控制技术、互联网及通信技术综合起来的可编程控制技术,通过应用该技术可以将原本复杂的继电器实施简单化的处理,以此进一步简化其基本的操作流程,在电气化铁路智能化及自动化的实施过程中发挥着重要的作用,有效降低运行成本的同时,提升了设备质量以及安全可靠性。

未来,该技术还将继续向着模块化及网络化的方向迈进,因为网络化可以确保交互数据随时随地进行上传、下载、分享及浏览;而模块化怎能够将整个铁路的电气化引向更加规模化的方向发展,使全路范围内普及。

另外,随着工艺及技术的发展,在未来该技术产品也将会更加的精致和小巧,其应用内容也更加丰富多彩,各项功能也会更加齐全,完全能够满足铁路电气化网络控制等方面的要求。在具体工程实施的过程中,这一技术的应用将会变得更加普及和深入,其设备的组态结构也会变得更加简单,接线的方式以及智能检测等都会更加优化,甚至达到基本免维护。

在未来该技术或许还会给铁路电气化带来更多意想不到的变革,这不但体现在提升电气智能化时代转变速率之上,更是体现在电气设备本身信息化、智能化和网络化综合为一体的控制上。在未来该技术在通信及网络方面的优势也还会更加明显,会使得变电所当中的所有装置都向着自动化方向发展,并渐渐将各种辅助性的装置纳入到整个控制范围之中。所以,在未来该技术的应用势必会更加广泛,也会给我们国家的各项发展带去更充足的动力。

结语

综上所述,PLC技术是一项集互联网技术、通信技术、自动控制技术于一体的可编程控制技术,其在铁路电器化设备、电气自动化装置、变电所中有十分广泛的应用,对于铁路电气设备智能化、自动化、现代化的实现有极大帮助,同时PLC技术还有助于后期的保养、维护,因此在实际中要充分发挥出PLC技术在铁路电气化的应用优势,以此推进铁路电气化设备的良好发展。

参考文献

[1]马燕.PLC技术在电气自动化中的应用[J/OL].电子技术与软件工程,2018(06):132.

[2]王万明.电气自动控制中PLC技术的应用[J].电子技术与软件工程,2017(23):116.

[3]王建强.浅谈PLC技术在铁路电气化中的应用与发展趋势[J].内燃机与配件,2017(05):119-120.

论文作者:李晓龙,安海峰

论文发表刊物:《电力设备》2019年第11期

论文发表时间:2019/10/18

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