PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用分析

PLC（Programmable Logic Controller）即可編程邏輯控制器，它主要由編程存儲(chǔ)器在內(nèi)部存儲(chǔ)部分執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算數(shù)運(yùn)算等等操作指令，結(jié)合數(shù)字或模擬式輸入輸出控制來實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過程。PLC在數(shù)據(jù)處理狀態(tài)方面能力較強(qiáng)，是具有較高自動(dòng)化程度的現(xiàn)代化電氣控制系統(tǒng)。

1  PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用優(yōu)勢分析

PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用優(yōu)勢明顯且體現(xiàn)在各個(gè)方面，它勢必成為未來電氣設(shè)備生產(chǎn)領(lǐng)域中的關(guān)鍵技術(shù)，滿足人機(jī)之間相對和諧的生產(chǎn)關(guān)系，為電氣設(shè)備自動(dòng)化控制提供高效應(yīng)用對策。具體到應(yīng)用實(shí)踐方面它主要體現(xiàn)出以下幾點(diǎn)技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢。

首先，PLC技術(shù)是具備一定應(yīng)用可靠性的，它建立在PLC控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上，可實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)抗干擾能力的有效改善，相比于其它技術(shù)，PLC技術(shù)在可靠性方面更好，比較能夠適應(yīng)各種特殊復(fù)雜的環(huán)境，很少會(huì)受到外界客觀因素影響。

其次，PLC在控制系統(tǒng)中擁有較快的反應(yīng)速度，且它將控制系統(tǒng)中原有附帶的機(jī)械觸電繼電器更換為輔助繼電器，摒棄了控制系統(tǒng)中的連接導(dǎo)線部分。換言之，可以將繼電器節(jié)點(diǎn)變?yōu)闀r(shí)間視為0，此時(shí)不需要再關(guān)注傳統(tǒng)繼電器返回系數(shù)，保證PLC控制系統(tǒng)響應(yīng)速度可實(shí)現(xiàn)大幅度提升。

第三，PLC不易出現(xiàn)故障，即使出現(xiàn)故障也能在較短時(shí)間內(nèi)快速診斷出來，這主要是因?yàn)镻LC控制系統(tǒng)本身是具備故障診斷功能的。當(dāng)它的外部執(zhí)行器及輸入設(shè)備發(fā)生故障以后，它會(huì)根據(jù)PLC系統(tǒng)編程軟件提供相應(yīng)數(shù)據(jù)信息內(nèi)容，調(diào)查故障出現(xiàn)原因并加以解決。

2  PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的實(shí)踐應(yīng)用分析

2.1  PLC在水電站水輪發(fā)電電氣自動(dòng)化機(jī)組中的應(yīng)用

PLC在水電站水輪發(fā)電電氣自動(dòng)化機(jī)組中的應(yīng)用主要是設(shè)備改造，解決傳統(tǒng)中設(shè)備接線復(fù)雜且高故障率的問題，提高機(jī)組整體的安全穩(wěn)定運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)對機(jī)組本身的全面自動(dòng)化改造。

2.1.1  水電站水輪發(fā)電電氣自動(dòng)機(jī)組應(yīng)用的PLC系統(tǒng)

在水電站水輪發(fā)電電氣自動(dòng)化機(jī)組中所應(yīng)用到的PLC系統(tǒng)主要包括了控制系統(tǒng)本體、排水子系統(tǒng)、低壓氣子系統(tǒng)以及壓力油罐用高壓子系統(tǒng)四大部分，這四大部分的核心元器件就是S7-200 PLC可編程控制器，主要對機(jī)組的電氣自動(dòng)化控制實(shí)施有效操作。在實(shí)際操作中，PLC會(huì)主動(dòng)接收來自于系統(tǒng)外部所傳來的多種輸入信號，并利用內(nèi)部邏輯軟件進(jìn)行處理，在執(zhí)行元件功能過程中也實(shí)現(xiàn)程序預(yù)定操作，如圖1。

圖1  水電站水輪發(fā)電電氣自動(dòng)化機(jī)組應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖

如圖1所示，系統(tǒng)中的核心部分為輸出、輸入分系統(tǒng)兩部分，其中PLC輸入系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)開關(guān)量與模擬量兩種電子化形式，而輸出部分則采用了典型的繼電輸出模式，這一模式與PLC軟件相互聯(lián)系并在信號回路中被接入直接控制整個(gè)系統(tǒng)的輸出流程，完成對元件的實(shí)時(shí)控制技術(shù)操作。

2.1.2  水電站水輪發(fā)電電氣自動(dòng)機(jī)組的改造應(yīng)用

經(jīng)過這一設(shè)計(jì)改造是希望合理利用PLC軟件實(shí)現(xiàn)對水電站水輪發(fā)電電氣自動(dòng)化機(jī)組的合閘相角差有效預(yù)測控制，以實(shí)現(xiàn)對機(jī)組同期運(yùn)行對象電壓、頻率的PLC化有效調(diào)節(jié)，最終提高并網(wǎng)精度與速度，同時(shí)規(guī)避機(jī)組電源模塊蘇存在的長期帶電發(fā)熱老化問題。另一方面，也保證機(jī)組在同期并網(wǎng)后1min以內(nèi)都能實(shí)現(xiàn)斷電狀態(tài)自動(dòng)恢復(fù)，提高機(jī)組設(shè)備整體的運(yùn)行安全效率。然后再設(shè)置主備用結(jié)構(gòu)避免出現(xiàn)任何運(yùn)維故障，保持機(jī)組始終處于安全穩(wěn)定生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)下。

2.2  PLC在煤炭工程電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

PLC在煤炭工程電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用也非常多見，具體講，在煤炭工程電氣自動(dòng)化應(yīng)用中就運(yùn)用到了礦井運(yùn)輸系統(tǒng)，它擁有極其廣泛的分布點(diǎn)線，并配合PLC技術(shù)裝載機(jī)械作為施工生產(chǎn)現(xiàn)場的主力控制元件，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)PLC的相互聯(lián)系，形成數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，以做到不同規(guī)模的有效控制，同步做到對系統(tǒng)內(nèi)部內(nèi)容的全程監(jiān)控監(jiān)測。當(dāng)然，PLC系統(tǒng)還可根據(jù)具體的工藝流程調(diào)整修改控制器的基本程序，實(shí)現(xiàn)對監(jiān)控系統(tǒng)中各個(gè)項(xiàng)目數(shù)據(jù)參數(shù)的有效轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)對礦井管理信息系統(tǒng)操作內(nèi)容的有效控制。一旦子系統(tǒng)出現(xiàn)任何故障問題，PLC可通過設(shè)定操作權(quán)限將控制站轉(zhuǎn)移到子系統(tǒng)操作員站中繼續(xù)進(jìn)行操作。

PLC技術(shù)在煤炭工程電氣自動(dòng)化可實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)用，例如在皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)中的應(yīng)用、在分揀系統(tǒng)中的應(yīng)用等等。就以它在自動(dòng)分揀系統(tǒng)中的應(yīng)用為例，它是集合了計(jì)算機(jī)技術(shù)與PLC系統(tǒng)的功能合成體，整體操作性強(qiáng)且體積小，可有效降低煤炭工程的整體生產(chǎn)成本。而且在PLC方面其系統(tǒng)裝置可靠性強(qiáng)、穩(wěn)定性好且具有較高安全系數(shù)，在系統(tǒng)模塊功能應(yīng)用方面具有全面性，可保證分揀自動(dòng)控制系統(tǒng)操作過程實(shí)現(xiàn)操作流程動(dòng)態(tài)識(shí)別與控制，保證系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定。例如在PLC推送系統(tǒng)實(shí)施煤炭運(yùn)輸過程中，其下料傳感器就會(huì)自動(dòng)分析所運(yùn)輸煤炭的存儲(chǔ)量，并結(jié)合PLC裝置接受來自于總系統(tǒng)的數(shù)字處理信號，滿足對操作系統(tǒng)相關(guān)操作內(nèi)容的準(zhǔn)確處理，例如對煤炭物料傳輸位置的控制、對對應(yīng)氣閥的控制等等，滿足系統(tǒng)煤炭分揀所有生產(chǎn)任務(wù)要求，如圖2。

圖2  PLC技術(shù)系統(tǒng)在煤炭工程分揀系統(tǒng)中的應(yīng)用

3  結(jié)語

綜上，PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化領(lǐng)域中的應(yīng)用到目前為止已經(jīng)相當(dāng)廣泛，它實(shí)現(xiàn)了對電氣工程自動(dòng)化機(jī)組的完全控制，并賦予其一定的保護(hù)功能，為未來工業(yè)領(lǐng)域的高智能自動(dòng)化生產(chǎn)和電氣自動(dòng)化機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)營創(chuàng)造有利條件。

本文來源：《企業(yè)科技與發(fā)展》：http://12-baidu.cn/w/qk/21223.html