摘要：随着计算机技术和控制技术的飞速发展，可编程逻辑控制器（PLC）因具有操作简单、功能性强、安全可靠、维护方便等优点，其应用的范围和领域已经越来越广。本文从现代工厂对供电系统的要求、工业企业的自身发展需要等方面，简述工厂供电自动化的必要性。探究用PLC来完成工厂供电自动化系统的解决方案，并对PLC方案的实现作了基本介绍。
关键词：可编程逻辑控制器（PLC）；工厂供电；自动化
自动化可编程逻辑控制器（PLC）实质上是计算机技术与继电器控制技术相结合的产物，它的产生解决了传统控制系统内存在的如接线复杂、可靠性不高、能耗较高及灵活性较差等问题。PLC现已广泛应用于工业自动控制系统中，并在其他领域也得到了广泛的应用，如电力行业，并且取得了满意的效果。而对于工厂供电系统尤其是小型工厂供电系统，若将PLC技术应用于此，必将提高工厂供电系统自动化水平，进而推动其向智能化方向发展。
1 PLC 技术分析
1.1 PLC系统介绍
一般而言，PLC技术也被称为计算机的一个基础分支，它能够为当前国内工业的发展形成良好的服务及动力。在我国传统的工业进程中，也使用过相应的编程技术，并综合利用了其中的控制和编辑。现阶段，我国的PLC技术，主要被应用在高科技型的电气领域，它的主要作用是对继电保护的串联性实现高程度的保护，并在时代的发展中，促使这项技术能够得到全面地优化和提升，满足当前时代的具体要求。PLC技术的主体操作设备是一些具有逻辑性的控制器，它的功能十分地优越，能够在传统逻辑控制的基础上，对新时代的科技设备进行全方位的控制，还能够对其中的装置进行全方位地功能化处理，有着相当高的效益。PLC的工作过程主要有三个阶段，分别是输入采样阶段、程序执行阶段和输出刷新阶段。在输入采样阶段，PLC能够依次扫描输入的所有状态信息和数据，然后将其存储于输入映像区，此时输入影响区寄存器被刷新；在程序执行阶段，PLC扫描来自I/O映像区中的数据信息，对其进行运算、处理，然后将程序执行结果写入输出映像区的寄存器中；在输出刷新阶段，PLC将输出映像区的内容送到输出锁存器中，进而驱动用户设备。
1.2 PLC技术的基本原理
新技术都具有一定科学的操作原理，在对它的运用当中，需要将整个技术流程分为不同的阶段开展。一般而言，其在电气自动化控制系统的运用，主要被分为三个阶段。首先是采样的输入阶段。主要的采样方式是数据扫描，这个操作过程，既要确保数据的严谨性，同时还要保证流程的完整性，现如今，对于数据的映像单位，可以采用对应的单元数据进行扫描，之后进入采用过程，这个过程采用的设备主要是两方面的，一部分用于数据的输入，另一方面则用于输出。在整个操作过程中，如果某部分数据出现了输入混乱的状态，整体的数据结构会发生很大地改变，因此，对于数据中采用的单元以及接收的数据，要进行准确的监测，确保所有数据的准确性。其次是数据程序的执行阶段。在程序执行的过程中，PLC 对用户的程序扫描的顺序是自上而下的，并且会按照固定的顺序与线路进行运算，而扫描的线路通常是由各个触点组合的，从而最后得到运算的结果。最后一个阶段是系统的输出刷新阶段。这个阶段地完成，主要依赖于系统内部的中央处理器，它能够在刷新的操作中，根据数据输入输出的映像，得出相应的指令，并对电路进行有效地封锁，紧接着再对其他外设进行驱动。在这三个阶段中，最后一个阶段属于 PLC 技术的核心内容，它是控制器真正要完成的最终任务。
2 PLC在工厂供电自动化系统中的应用
工厂供电自动化系统和变电站自动化具有一定的相似性。变电站自动化系统由五个部分组成：主站、远方终端单元（RTU）、线路、远方控制SF6断路器或真空断路器、通信电缆。其中RTU装置位于变电站现场，可以自动采集各种开关状态量（遥信）、模拟量（遥测），并经专用通道传递到监控中心的主站系统。
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2.1 开关量控制
（1）断路器控制。PLC技术的应用和普及，使得软继电器逐渐代替了继电元件，极大地提高了控制系统的可靠性。在PLC控制系统中，操作人员只需要执行一些非常简单的工作，比如分闸、合闸等，系统就会自动根据实际运行状况，给出正确的操作信号。同时，在系统出现故障时，会自动跳闸，并发出相应的报警信号。而且，PLC控制系统不需要进行复杂的二次接线，可以有效地降低接线失误率，大大减少维护检修的工作量。
（2）备自投控制。备用电源自动投入装置的主要功能是提高供电系统的可靠性，被广泛应用于大型企业的供电系统中。应用PLC可以实现对备用电源自动投入装置的控制，可以根据系统的实际情况进行抗干扰，具有可靠性高、操作简单、接线方便等优点。
2.2 RTU的PLC控制
用PLC来实现工厂供电自动化的RTU功能，能够很好地满足RTU特有的要求。大多数的PLC产品都包含有离散点输入和输出（点数的多少可以依据应用情况增减）、模拟采样输入、时钟、通信等功能，利用这些功能可以方便地实现工厂供电自动化的 RTU 功能。包括使用PLC的离散输入点来实现遥信、用PLC的离散输出点来实现遥控、用PLC的模拟采样输入来实现遥测、用PLC的通信功能来实现和主机的通信。
2.3 安全回路的PLC控制
在工厂供电系统中，自动化泵类启动方式主要有以下几种：现有控制箱手动启动、机旁屏手动启动和自动启动。自动状态下，启动泵时PLC顺控模块按照各个泵的累积运行时间，确定主备用泵。对于泵类的控制，一般采用常规控制模式和PLC控制模式两种，常规控制是PLC系统的补充和完善，即使PLC系统发生了错误或短暂的故障，常规控制仍可继续工作，能够形成一个安全回路，从而保障泵类的正常工作，实现工程系统的稳定运行。
3 PLC方案实施
在具体设计时，包括以下几个步骤：首先，获取操作点数。确定系统需要进行遥控、遥信、遥测甚至遥调的设备，统计各信号的具体点数。其次，确定通信方案。根据工厂供电的规模及分布情况，确定总体设计方案。最后，PLC选型。根据各处各种操作的点数以及所确定的通信方案，选择适当型号的 PLC来实现自动化功能。由于RTU需接受监控中心的指令，并上传低压配电环节、开关柜的信息，所以通信功能是选择PLC的主要考虑因素。由于各开关房、开关柜的操作类型、操作点数往往相差很大，因此PLC是否具有模块化结构和组态能力，是否能够灵活、经济地组成输入点、输出点、测量点（A/D）、调节点（D/A）的规模可变系统，是选择PLC型号的另一个主要考虑因素。
结束语：
PLC是以计算机技术为基础的工业自动化控制系统，具有稳定性高、编程简单易懂、功能齐全、维护简单以及耗能低等特点，可以广泛应用工厂供电自动化系统工程中。并且，随着计算机技术和PLC技术的不断发展，PLC系统的功能向着多元化发展，具有极大的发展空间，能够满足更多自动化工程的需要，进而推动社会的进步和发展。
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论文作者:张帅,王洪超
论文发表刊物:《电力设备》2018年第9期
论文发表时间:2018/7/5
标签：工厂论文; 阶段论文; 供电系统论文; 数据论文; 操作论文; 技术论文; 系统论文; 《电力设备》2018年第9期论文;