国网黑龙江省电力有限公司佳木斯供电公司
摘要:PLC,即可编程控制器,近年来在电力系统自动化中的应用越来越广泛,PLC有可靠性高尧功能完善尧编程简单尧维护简便以及能耗低等多方面的优点。本文从PLC的定义及优点入手,详细地介绍了目前它在电力系统自动化中的多方面应用,最后,针对PLC控制系统,文章分析和研究了干扰源和抗干扰措施,有一定的指导意义。
关键词:PLC;电力系统;自动化;应用;抗干扰
我国在高速发展的同时,对于电力的需求也越来越多,我国的经济发展对于电力行业的发展也起到了一定的推动作用,在电力行业高速发展以及人员对电力需求越来越多的同时,人们对于用电可靠性的要求也逐渐提高,这就需要相关的人员针对电力系统实施自动化改进,实现电力系统PLC的自动化。并且为了保障电力系统PLC能够得到合理的应用,就需要针对各种干扰源进行消除,提升抗干扰能力,下面本文就主要针对PLC在电力系统自动化中的应用及抗干扰进行深入的分析。
1、PLC特点和概述
1.1PLC概述
PLC,即可编程控制器,是一类新型的控制装置,计算机技术是其基础。国际电工委员会对PLC的定义如下:PLC是一类采用可编程存储器进行数字运算操作的电子装置,内部可执行顺序运算,逻辑运算,计数及计时等的指令,以数字或模拟量输入输出,对各类型的生产过程或机械进行控制。
1.2PLC的优点
1.2.1可靠性高
电气控制设备一项很关键的性能指标就是高可靠性。PLC制作时依靠现代大规模集成电路技术,生产工艺严格,内部也有很先进的抗干扰措施,可靠性非常高,无故障工作时间长。而其带有的自我检测功能,也使得其硬件故障时可发出警报自我检测,整个系统都具有高可靠性。
1.2.2功能完善
PLC有各种规模的产品,可用于各种工业控制场合。PLC有很强大的逻辑处理功能及数据运算能力,在数字控制场合应用也十分广泛。近年来,它已经应用到了包括位置、温度、CNC等多种工业控制中。
1.2.3编程语言简单
PLC是一类接口十分简单工业控制计算机,技术人员也较容易接受其编程语言。其梯形图语言的表达方式使得对计算机、汇编语言以及电子电路不熟悉的人也可以比较容易的利用计算机进行工业控制。
2、PLC在电力系统自动化中的应用
2.1开关量控制
2.1.1断路器控制
PLC系统内采用软继电器代替传统的电磁继电器,可靠性大大提高。在操作过程中,工作人员进行很简单的分合闸操作,系统可根据其实际情况给出指示信号,故障时自动分闸;PLC系统的辅助开关数目可进行简化,可对多台断路器进行控制并且实现信号集中显示,进而减轻维护和检修工作量。
2.1.2备用电源自动投入装置
传统备用电源自动投入装置的目的是为了加强供电的可靠性,但其手动或自动的操作不能满足连续供电用户的需求,于是产生了PLC备用电源自动投入装置。它采用编程方式,采集一次设备正常运行的信号,并以此为依据进行备用电源的投入或关闭,再加之其强大的数据处理、逻辑判断以及抗干扰能力,使其具有很高的可靠性和可操作性。
2.2顺序控制
目前在大型企业中,其自动化系统内的辅助系统均采用了PLC控制系统。PLC控制系统在控制单独某个模块的同时,还能够通过信息模块以及通信总线对全厂的生产进行协调控制。电力企业的输送系统及输送效率非常重要,因此PLC控制系统的采用在很大程度可以提高生产效率,降低成本,减少工作人员负担。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.3安全回路
电力系统自动化中,泵类启动方式有自动启动、机旁屏手动以及现场控制箱手动启动等。自动启动泵时,主备用泵的选择由PLC内的顺控模块决定,它依据各个泵的累积运行时间长短。一般而言,自动化泵有PLC控制依据常规控制两种方式,常规控制是PLC控制的补充,作为控制泵类的安全回路,可实现即使PLC系统故障,泵类也可正常运行。
3、PLC控制系统的抗干扰研究
3.1PLC干扰源
PLC控制系统在实际的应用中,有着诸多的应用优势,然而,其本身也有着一定的缺陷,加上其应用的环境都较为复杂,所以很容易受到各种因素的干扰。一般来说,对PLC产生干扰的源头均来自接通的感应电流以及电压,同时也包括断开的高电压以及大电流,这些通过PLC输入线的感应电流和电压均会形成电磁干扰,使得PLC控制系统内部的各个元件均无法正常的工作。
3.2抗干扰可采取的措施
首先,可以采取的抗干扰措施就是隔离措施。PLC控制系统主要是由光电耦合器、光电可控硅以及小型的继电器所构成的,这三种构成元件可以有效的针对外部的信号源进行隔绝,适当的开关信号源不会对PLC控制系统内部的运行产生影响。而I/O模块也能够起到良好的隔离效果,其主要是应用常见的光耦合的方式来进行干扰隔离处理,这样不仅能够有效的起到消除干扰的作用,而且还能够使得CPU模块得到可靠的保障,使得PLC高电压不会受到严重的影响。除此之外,PLC输入端进行信号的引入时,需要利用长线进行引入,而且需要合理的应用小型继电器实施干扰隔离,以得到消除干扰的目的。PLC外部信号以及串行的通信线路中设置的相关光纤等信息传送接口均可以有效的起到抗干扰的作用。
其次,就是电源抗干扰措施。所谓的电源干扰其干扰源的主要来源就是不同的用电设备所产生的不同功率,之所以会出现不同的功率,就是因为供电线路的抗阻产生的方式不同,在PLC中设置的电源如果是交流电源,那么在输入端就需要合理的进行隔离变压器以及低通滤波器的安装,将其作为屏蔽层进行利用,这样可以使得抗干扰的效果得到进一步的凸显,以保障PLC控制系统内部可以正常的运行,值得注意的是,在进行屏蔽层设置的时候,要同时对其进行接地处理。
再次,PLC输出措施。在PLC输出部分会设置相应的小型继电器,而由于该继电器的接触点相对较小,所以不具备较强的断弧能力,这样就无法将其与发电站中的电路实施有效的连接。为了能够解决这一问题,就需要合理的在PLC输出模块中,进行PLC驱动外部继电器的安装,利用该继电器来带动发电站运行,值得注意的是,在对该继电器进行安装应用的时候,需要充分的对PLC控制系统的开关状况进行全面的了解,同时也要针对外部电路的开关状态实施深入的了解。
最后,安装和布线的控制措施。在针对PLC进行布线和安装的过程中,需要遵循如下的原则:①切实的将PLC与功率较大的设备之间的距离拉开,远离强干扰源。②在开关柜内,不能够同时进行PLC与高压电器的安设。③在同一个开关柜内,PLC元件需要与RC消弧电路之间实现并联。④尽可能的使得动力线与I/O先保持有较大的功率。⑤I/O线在开关量上以及在模拟量上要实施不同的设置,需要合理的利用屏蔽线来对模拟量进行屏蔽。
4、结语
在电力企业迅猛发展,对自动化水平要求越来越高的今天,国内外学者对PLC各方面的研究越来越深入,PLC在我国的应用领域也越来越广泛。同时,随着PLC价格的逐步降低及需求量的不断增大,PLC也将在更多中小型设备进行电力系统自动化控制,PLC将会有更广泛的市场和应用前景。
参考文献:
[1]张野.浅谈基于PLC自动化电气控制应用[J].科技资讯.2012(13)
[2]李怀智.试析PLC自动化控制系统的优化设计[J].中国新技术新产品.2011(11)
[3]韦思亮,申斌,孟庆杭.基于PLC的火力发电厂辅助车间控制系统优化设计[J].工业控制计算机.2010(07)
[4]熊幸明,张文希.PLC控制系统可靠性设计的研究[J].煤矿机电.2014(03)
论文作者:许艳波
论文发表刊物:《基层建设》2015年34期
论文发表时间:2016/10/19
标签:抗干扰论文; 控制系统论文; 干扰论文; 电力系统论文; 继电器论文; 可靠性论文; 措施论文; 《基层建设》2015年34期论文;