韓 樂

（中國(guó)石油新疆培訓(xùn)中心（新疆技師學(xué)院），新疆 克拉瑪依 834000）

0 引 言

在新一輪經(jīng)濟(jì)發(fā)展的浪潮中，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度不斷提升，各行各業(yè)都得到了飛速發(fā)展。電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平在這一背景下持續(xù)發(fā)展，PLC由于性能的優(yōu)勢(shì)被廣泛運(yùn)用到各領(lǐng)域中。其中，PLC在電力拖動(dòng)一體化系統(tǒng)中的運(yùn)用效果顯著，能提高系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性。基于此，加強(qiáng)對(duì)PLC在電力拖動(dòng)一體化中運(yùn)用研究具有十分現(xiàn)實(shí)的意義。

1 PLC的原理、特點(diǎn)及電力拖動(dòng)一體化分析

1.1 PLC的原理

PLC是指一種可編程控制器。近年來，關(guān)于PLC的研究不斷深入，其概念也是五花八門。PLC還可以發(fā)揮電子裝置的作用，在各種工業(yè)環(huán)境中都十分適用，利用可編程控制器的存儲(chǔ)器，對(duì)其內(nèi)部實(shí)施邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)數(shù)以及計(jì)時(shí)等指令。此外，可利用數(shù)字控制完成具體機(jī)械設(shè)備的指令，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的控制。PLC具有較為完善的功能體系，可靠性強(qiáng)、編程語言操作簡(jiǎn)單、后期容易維護(hù)，加上低能耗優(yōu)勢(shì)，在電力自動(dòng)化體系中得到了廣泛運(yùn)用[1]。

1.2 PLC的特點(diǎn)

PLC在電力拖動(dòng)一體化中運(yùn)用如此廣泛，正是由以下特點(diǎn)決定。

第一，PLC可靠性較高?？煽啃允菦Q定設(shè)備或者系統(tǒng)廣泛運(yùn)用的基礎(chǔ)。PLC可編程控制器使用大規(guī)模的集成電路，技術(shù)先進(jìn)性毋庸置疑，具有較強(qiáng)的抗干擾能力，也決定了其可靠性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，基于PLC的控制系統(tǒng)，本身復(fù)雜程度會(huì)降低，系統(tǒng)故障發(fā)生率也較傳統(tǒng)控制系統(tǒng)低。同時(shí)，PLC的控制系統(tǒng)具有自我檢測(cè)、報(bào)警功能，也能提升系統(tǒng)本身的可靠性。第二，PLC功能完善。經(jīng)過多年的努力和科研技術(shù)人員的不斷探索，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，為技術(shù)發(fā)展提供了保障，PLC在各領(lǐng)域中運(yùn)用也趨于成熟，能在很大程度上滿足電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展需求。第三，PLC編程語言簡(jiǎn)單易學(xué)，不需要具備較強(qiáng)的專業(yè)知識(shí)，可以通過基礎(chǔ)學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)編程?；赑LC系統(tǒng)能夠簡(jiǎn)化設(shè)備與程序，與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，外部接線和接口都得到了簡(jiǎn)化，通過存儲(chǔ)編輯，使得維護(hù)十分容易。第四，PLC設(shè)備體積相對(duì)較小，能節(jié)省大量的空間，也給系統(tǒng)賦予了低能耗的特點(diǎn)[2]。

1.3 電力拖動(dòng)一體化

從目前電力行業(yè)發(fā)展情況來說，電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)與電氣工程技術(shù)的結(jié)合，能有效實(shí)現(xiàn)技術(shù)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，從而使電氣工程獲得更加充足的發(fā)展空間，電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)用更加廣泛。將電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)用于電氣工程之中十分必要，能對(duì)電氣工程諸多環(huán)節(jié)加以調(diào)節(jié)。電氣工程中很多重要的控制作業(yè)，都需要通過電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)加以調(diào)節(jié)?，F(xiàn)階段，電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)逐漸成熟，根據(jù)不同情況進(jìn)行功能切換，對(duì)用戶指令進(jìn)行識(shí)別，可切換到所需要的工作模式。而這一過程需要電力拖動(dòng)控制發(fā)揮作用。為了平衡自身的數(shù)據(jù)、參數(shù)，必須建立負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制。盡管電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)在電氣工程中只是一個(gè)很小的部位，但是在整個(gè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域都具有重要的作用，運(yùn)用十分廣泛[3]。

2 PLC在電力拖動(dòng)一體化中的運(yùn)用

PLC在電力拖動(dòng)一體化工程中的運(yùn)用，主要體現(xiàn)在順序控制、開關(guān)量控制以及安全回路等幾個(gè)部分。

2.1 順序控制

在傳統(tǒng)的電力拖動(dòng)一體化系統(tǒng)中，一般使用繼電控制器。但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，PLC的優(yōu)勢(shì)逐漸突顯出來，也逐漸取代了繼電控制器用于電力拖動(dòng)一體化系統(tǒng)中。繼電控制器采用PLC系統(tǒng)控制，能大大提高系統(tǒng)自動(dòng)化水平。同時(shí)，節(jié)能減排是目前一項(xiàng)基本的發(fā)展理念，在各大企業(yè)發(fā)展過程中，以提升效益為目標(biāo)，同時(shí)必須兼顧減少資源耗損。PLC控制系統(tǒng)可調(diào)節(jié)性較高，能夠?qū)Σ糠蛛娐芳右钥刂疲材軐?duì)整個(gè)系統(tǒng)加以控制。通常情況下，發(fā)電輸送系統(tǒng)為三層結(jié)構(gòu)，具體包括主站層、遠(yuǎn)程I/O端口設(shè)置以及現(xiàn)場(chǎng)傳感器層。PLC屬于主站層結(jié)構(gòu)，在系統(tǒng)集控室對(duì)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行加以控制。而外面主站層利用光纖將控制室、I/O端口連接起來，工作人員通過觀看顯示屏，能對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行情況加以了解，利用顯示屏上各個(gè)按鈕，發(fā)出指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的有效控制。

由于PLC主機(jī)中的輸入和輸出電源不存在關(guān)聯(lián)，因此輸入和輸出兩道程序之間不會(huì)存在任何影響。同時(shí)利用光電耦合式的供電模式，能有效提升整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。PLC控制系統(tǒng)利用循環(huán)掃描的模式，能對(duì)系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)漏洞進(jìn)行查找、分析，也在CPU作用下完成對(duì)內(nèi)部電路的檢測(cè)，能提升系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。此外，在電器元件的選擇方面也十分嚴(yán)格，每一道生產(chǎn)工序必須遵守特定的生產(chǎn)流程，同時(shí)各個(gè)模塊都具有屏蔽特性，所以元件不會(huì)受到輻射影響。但是，在實(shí)際運(yùn)行過程中，元件使用性能增強(qiáng)，能保證整個(gè)系統(tǒng)的安全性能。若系統(tǒng)運(yùn)行過程中有元件出現(xiàn)了故障，利用系統(tǒng)反饋功能，可將故障位置傳送到PLC控制中心，然后進(jìn)行快速排查，對(duì)提升整體工作可靠性和安全性十分有利[4]。

2.2 開關(guān)量控制

在開關(guān)量控制中，又可以分為斷路器控制和備用電源自動(dòng)投入裝置兩部分。

與電磁繼電器控制系統(tǒng)相比，目前采用的斷路控制器具有更高的安全可靠性。傳統(tǒng)控制器主要是電磁繼電器，這種繼電器需要大量的電磁元件，在接線方面十分復(fù)雜，也會(huì)增加維修的難度，降低系統(tǒng)的可靠性。采用PLC控制系統(tǒng)，電磁繼電器可用軟繼電器進(jìn)行替代，還能進(jìn)行分閘操作，可根據(jù)實(shí)際情況，發(fā)出相應(yīng)的指示信號(hào)。PLC控制具有良好的自動(dòng)性，能最大程度上簡(jiǎn)化控制性線路，所用輔助開關(guān)數(shù)目也很少。

備用電源自動(dòng)投入裝置是指能滿足設(shè)備運(yùn)行所需要啟動(dòng)或停用設(shè)備的電源，這種電源設(shè)備自身具有判斷能力，能將設(shè)備運(yùn)行信號(hào)當(dāng)作設(shè)備啟動(dòng)、停止的依據(jù)，能確保條件不良情況下設(shè)備的有序運(yùn)行。因此，可以看出備用電源自動(dòng)投入裝置具有很強(qiáng)的邏輯判斷、數(shù)據(jù)處理能力，在系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行差的情況下，根據(jù)自己的判斷主動(dòng)投入使用，確保系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行。另外，該系統(tǒng)本身抗干擾能力較強(qiáng)，能適用各種運(yùn)行環(huán)境，為系統(tǒng)便利性拓展提供了保障[5]。

2.3 安全回路

安全回路是確保泵類設(shè)備安全使用的重要設(shè)置體系。目前，自動(dòng)化泵類設(shè)備存在多種啟動(dòng)方式，包括機(jī)旁屏手動(dòng)啟動(dòng)、自動(dòng)啟動(dòng)等。而PLC在電力拖動(dòng)一體化工程中，主要是利用順控模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)泵類設(shè)備的自動(dòng)控制，將泵類設(shè)備運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)短作為控制的主要依據(jù)。

在電力自動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中，現(xiàn)行泵類控制常規(guī)控制和PLC控制方式共同發(fā)揮作用，即使其中一個(gè)發(fā)生故障，另外一個(gè)依然能夠發(fā)揮控制作用，從而保障設(shè)備正常運(yùn)行，進(jìn)一步保障了設(shè)備的可靠性。

電力拖動(dòng)一體化控制系統(tǒng)利用順序控制、開關(guān)量控制以及安全回路等部位相互配合與協(xié)調(diào)，能保證整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的流暢性，為電力企業(yè)日常運(yùn)轉(zhuǎn)提供了保障[6]。

3 結(jié) 論

通過上述分析可知，PLC本身具有可靠性強(qiáng)、安全性高、抗干擾能力強(qiáng)、性能穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)，能滿足不同生產(chǎn)技術(shù)、工藝流程的需求，能為電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)提供安全、穩(wěn)定保障。另外，PLC技術(shù)正在逐漸走向成熟，其運(yùn)行的成本也越來越低，有助于提高相關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。