PLC在工廠(chǎng)供電自動(dòng)化系統中的應用探析論文

PLC在工廠(chǎng)供電自動(dòng)化系統中的應用探析論文

　　摘要：隨著(zhù)計算機技術(shù)和控制技術(shù)的飛速發(fā)展， 可編程邏輯控制器 （PLC） 因具有操作簡(jiǎn)單、功能性強、安全可靠、維護方便等優(yōu)點(diǎn)， 其應用的范圍和領(lǐng)域已經(jīng)越來(lái)越廣。本文從現代工廠(chǎng)對供電系統的要求、工業(yè)企業(yè)的自身發(fā)展需要等方面， 簡(jiǎn)述工廠(chǎng)供電自動(dòng)化的必要性。探究用PLC來(lái)完成工廠(chǎng)供電自動(dòng)化系統的解決方案， 并對PLC方案的實(shí)現作了基本介紹。

　　關(guān)鍵詞：可編程邏輯控制器 （PLC） ； 工廠(chǎng)供電； 自動(dòng)化；

　　可編程邏輯控制器 （PLC） 實(shí)質(zhì)上是計算機技術(shù)與繼電器控制技術(shù)相結合的產(chǎn)物， 它的產(chǎn)生解決了傳統控制系統內存在的如接線(xiàn)復雜、可靠性不高、能耗較高及靈活性較差等問(wèn)題。PLC現已廣泛應用于工業(yè)自動(dòng)控制系統中， 并在其他領(lǐng)域也得到了廣泛的應用， 如電力行業(yè)， 并且取得了滿(mǎn)意的效果。而對于工廠(chǎng)供電系統尤其是小型工廠(chǎng)供電系統， 若將PLC技術(shù)應用于此， 必將提高工廠(chǎng)供電系統自動(dòng)化水平， 進(jìn)而推動(dòng)其向智能化方向發(fā)展。

　　一、PLC技術(shù)分析

　�。ㄒ唬� PLC系統介紹

　　PLC的工作過(guò)程主要有三個(gè)階段， 分別是輸入采樣階段、程序執行階段和輸出刷新階段。在輸入采樣階段， PLC能夠依次掃描輸入的所有狀態(tài)信息和數據， 然后將其存儲于輸入映像區， 此時(shí)輸入影響區寄存器被刷新；在程序執行階段， PLC掃描來(lái)自I/O映像區中的數據信息， 對其進(jìn)行運算、處理， 然后將程序執行結果寫(xiě)入輸出映像區的寄存器中；在輸出刷新階段， PLC將輸出映像區的內容送到輸出鎖存器中， 進(jìn)而驅動(dòng)用戶(hù)設備[1]。

　�。ǘ�） PLC系統特點(diǎn)

　　針對PLC在工廠(chǎng)供電系統中的應用， 其具備以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)。 （1） 編程方法簡(jiǎn)單。PLC配有易于學(xué)習和掌握的梯形圖語(yǔ)言， 該編程語(yǔ)言的指令和符號的表達方式與傳統繼電器控制的電氣原理圖十分接近。便于工程技術(shù)人員在原有技術(shù)基礎上掌握， 因此編程方法簡(jiǎn)單， 易于掌握[2]。 （2） 控制系統的設計、安裝、調試和維修方便。PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計數器等部件， 安裝接線(xiàn)工作量大為減少。在維修方面， PLC的故障率很低， 且有完善的診斷功能， 一旦PLC外部的輸入裝置和執行結構發(fā)生故障， 可根據提示信息， 迅速查明原因， 排除故障， 維修方便[3]。 （3） 體積小、質(zhì)量小、功耗低。PLC由于采用半導體集成電路， 因此具有體積小、重量輕、功耗低的特點(diǎn)， 而且設計結構緊湊， 易于裝入機械設備內部， 是實(shí)現機電一體化的理想控制設備[4]。

　　二、PLC在工廠(chǎng)供電自動(dòng)化系統中的應用

　　工廠(chǎng)供電自動(dòng)化系統和變電站自動(dòng)化具有一定的相似性。變電站自動(dòng)化系統由五個(gè)部分組成：主站、遠方終端單元 （RTU） 、線(xiàn)路、遠方控制SF6斷路器或真空斷路器、通信電纜。其中RTU裝置位于變電站現場(chǎng)， 可以自動(dòng)采集各種開(kāi)關(guān)狀態(tài)量 （遙信） 、模擬量 （遙測） ， 并經(jīng)專(zhuān)用通道傳遞到監控中心的主站系統[5]。

　�。ㄒ唬� 開(kāi)關(guān)量控制

　�。�1） 斷路器控制。PLC技術(shù)的應用和普及， 使得軟繼電器逐漸代替了繼電元件， 極大地提高了控制系統的可靠性。在PLC控制系統中， 操作人員只需要執行一些非常簡(jiǎn)單的工作， 比如分閘、合閘等， 系統就會(huì )自動(dòng)根據實(shí)際運行狀況， 給出正確的操作信號。同時(shí)， 在系統出現故障時(shí)， 會(huì )自動(dòng)跳閘， 并發(fā)出相應的報警信號。而且， PLC控制系統不需要進(jìn)行復雜的二次接線(xiàn)， 可以有效地降低接線(xiàn)失誤率， 大大減少維護檢修的工作量[6]。 （2） 備自投控制。備用電源自動(dòng)投入裝置的主要功能是提高供電系統的可靠性， 被廣泛應用于大型企業(yè)的供電系統中。應用PLC可以實(shí)現對備用電源自動(dòng)投入裝置的控制， 可以根據系統的實(shí)際情況進(jìn)行抗干擾， 具有可靠性高、操作簡(jiǎn)單、接線(xiàn)方便等優(yōu)點(diǎn)。

　�。ǘ�） RTU的PLC控制

　　用PLC來(lái)實(shí)現工廠(chǎng)供電自動(dòng)化的RTU功能， 能夠很好地滿(mǎn)足RTU特有的要求。大多數的PLC產(chǎn)品都包含有離散點(diǎn)輸入和輸出 （點(diǎn)數的多少可以依據應用情況增減） 、模擬采樣輸入、時(shí)鐘、通信等功能， 利用這些功能可以方便地實(shí)現工廠(chǎng)供電自動(dòng)化的RTU功能。包括使用PLC的離散輸入點(diǎn)來(lái)實(shí)現遙信、用PLC的離散輸出點(diǎn)來(lái)實(shí)現遙控、用PLC的模擬采樣輸入來(lái)實(shí)現遙測、用PLC的通信功能來(lái)實(shí)現和主機的通信。

　�。ㄈ�） 安全回路的PLC控制

　　在工廠(chǎng)供電系統中， 自動(dòng)化泵類(lèi)啟動(dòng)方式主要有以下幾種：現有控制箱手動(dòng)啟動(dòng)、機旁屏手動(dòng)啟動(dòng)和自動(dòng)啟動(dòng)。自動(dòng)狀態(tài)下， 啟動(dòng)泵時(shí)PLC順控模塊按照各個(gè)泵的累積運行時(shí)間， 確定主備用泵。對于泵類(lèi)的控制， 一般采用常規控制模式和PLC控制模式兩種， 常規控制是PLC系統的補充和完善， 即使PLC系統發(fā)生了錯誤或短暫的故障， 常規控制仍可繼續工作， 能夠形成一個(gè)安全回路， 從而保障泵類(lèi)的正常工作， 實(shí)現工程系統的穩定運行。

　　三、PLC方案實(shí)施

　　在具體設計時(shí)， 包括以下幾個(gè)步驟：首先， 獲取操作點(diǎn)數。確定系統需要進(jìn)行遙控、遙信、遙測甚至遙調的設備， 統計各信號的具體點(diǎn)數。其次， 確定通信方案。根據工廠(chǎng)供電的規模及分布情況， 確定總體設計方案。最后， PLC選型。根據各處各種操作的點(diǎn)數以及所確定的通信方案， 選擇適當型號的PLC來(lái)實(shí)現自動(dòng)化功能。由于RTU需接受監控中心的指令， 并上傳低壓配電環(huán)節、開(kāi)關(guān)柜的信息， 所以通信功能是選擇PLC的主要考慮因素。由于各開(kāi)關(guān)房、開(kāi)關(guān)柜的操作類(lèi)型、操作點(diǎn)數往往相差很大， 因此PLC是否具有模塊化結構和組態(tài)能力， 是否能夠靈活、經(jīng)濟地組成輸入點(diǎn)、輸出點(diǎn)、測量點(diǎn) （A/D） 、調節點(diǎn) （D/A） 的規�？勺兿到y， 是選擇PLC型號的另一個(gè)主要考慮因素。

　　四、結束語(yǔ)

　　PLC是以計算機技術(shù)為基礎的工業(yè)自動(dòng)化控制系統， 具有穩定性高、編程簡(jiǎn)單易懂、功能齊全、維護簡(jiǎn)單以及耗能低等特點(diǎn)， 可以廣泛應用工廠(chǎng)供電自動(dòng)化系統工程中。并且， 隨著(zhù)計算機技術(shù)和PLC技術(shù)的不斷發(fā)展， PLC系統的功能向著(zhù)多元化發(fā)展， 具有極大的發(fā)展空間， 能夠滿(mǎn)足更多自動(dòng)化工程的需要， 進(jìn)而推動(dòng)社會(huì )的進(jìn)步和發(fā)展。

　　參考文獻

　　[1]陳維聰。PLC在電力供電系統中的應用[J]。職業(yè)， 2010， （24） ：130。

　　[2]萬(wàn)學(xué)軍。PLC在電力系統自動(dòng)化工程中的應用分析[J]。電腦知識與技術(shù)， 2013， （5） ：1183—1184。

　　[3]劉現強�；�于PLC和觸摸屏的船舶電力系統監控裝置設[J]。通信電源技術(shù)， 2014， 31 （4） ：89—91。

　　[4]韓英坤�；�于PLC與PROFIBUS—DP總線(xiàn)的電力參數監控系統[J]�？删幊炭刂破髋c工廠(chǎng)自動(dòng)化， 2009， （6） ：70—71。

　　[5]孟德華�；�于PLC的工廠(chǎng)供電監控及保護措施[J]。黑龍江科技信息， 2012， （12） ：56—56。

　　[6]胡健。西門(mén)子S7—300/400PLC工程應用[M]。北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2007。85—86。

【PLC在工廠(chǎng)供電自動(dòng)化系統中的應用探析論文】相關(guān)文章：

談電力系統自動(dòng)化技術(shù)的應用論文（精選16篇）05-12

PLC自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)實(shí)習報告06-27

納米材料在生物醫學(xué)中的應用論文03-16

信息技術(shù)在服裝設計中的應用論文03-22

體育教學(xué)與訓練實(shí)施中多媒體技術(shù)應用論文05-09

現代生物技術(shù)在醫學(xué)中的應用論文（精選6篇）06-27

傳統文化在現代藝術(shù)設計中的應用論文04-26

計算機應用基礎網(wǎng)絡(luò )考試系統的設計與實(shí)現探討論文03-15

管理系統設計論文03-28

Mac OS X 下如何刪除系統應用在LaunchPad中的圖標？07-13