论PLC技术在电站综合自动化中的应用研究

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摘要：plc（可编程逻辑控制器 ），属于一种数字运算操作的电子系统，主要是针对工业环境而设计出的。其使用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，进行逻辑运算，按照顺序进行有效控制及定时等诸多的面向用户的指令，同时，还利用数字或者模拟式输入/输出对不同类型的机械设备或者生产过程予以控制，在工业控制中占有极其重要的地位。本文首先概述了PLC可编程逻辑控制器技术概念，其次，对电站自动化进行了一番分析，最后，阐述了PLC技术在电站综合自动化中的应用。

关键词：PLC；电站；自动化；应用

中图分类号： TU271.1 文献标识码： A 文章编号：

0引言

随着社会的快速发展以及科技的不断进步，大大促进了各类软硬件技术的发展，使得PLC控制系统的编程过程越来越简单化、越来越灵活化，可靠性与抗干扰能力不断增强。而随着PLC技术的发展，其的过程最为明显的变化就是从之前的简单的逻辑控制与顺序控制逐渐的变为了现在的连续控制与过程控制。并且，其的功能不同程度上也有了一定的变化，除了使电站自动化程度不断提升外，还推动了现代化电站的发展步伐。怎样在电站中充分运用PLC技术已经成为了相关人员现阶段所关注的焦点话题。

1．PLC可编程逻辑控制器技术概念

1．1PLC技术

其主要是由计算机技术、自动控制技术、通信技术三方间组合而成的一种数字运算操作电子系统。最开始设计PLC技术时，是针对工业环境而进行的，初阶段，PLC系统仅仅作用于对单台设备予以控制，而随着不断的发展，目前已经实现了整个工厂自动化的控制目标。PLC的工作原理可以用下图1表示。PLC的整个工作过程可分为五个阶段：自诊断、与编程器等的通信、输入采样、用户程序执行、输出刷新。

图1 PLC工作原理示意图

1．2 PLC技术特点

该技术的优势之处是较好的通用性与功能性、较高的可靠性，且编程简单化、使用便捷。之所以具有较好的通用性，主要是因为PLC设计时，以存储逻辑为前提，通过程序储存的方式来实施逻辑控制的。存储控制过程中，只需要把程序进行适当的改变，逻辑控制就能够实现。所以，实际应用该项技术时，可通过对各类编程的控制，达到预期的功能目标。PLC实际设计时，运用了诸多的隔离、滤波、接地等方面的抗干扰措施，同时，还在模板机箱中作了相应的电磁兼容性设计，并且系统内部还进行了冗余的配置，大大提升了抗干扰能力和故障诊断能力，可以坚持两万到五万小时的不间断持续运作，具有很好的可靠性。PLC有着强大的功能，具体涵盖了逻辑运算控制、模块转换、高速计数、速度控制、生产监控功能等，实际应用中，不仅可以及时有效的控制单条生产线，同时对全部生产线进行控制也不成问题，并且还可和各厂家以及各类型的PC联网，加快了自动化的发展步伐。实际上，PLC编程近似于继电器控制线路梯形图，主要在过程与问题的控制基础上而实施编程的，容易掌握、操作简便，比较于常用的计算机程序，其的接受度要高。在生活中，也会应用到PLC高级语言复杂程序，不过广泛使用的仍然是梯形图。

1.3 PLC的通信口

S7-200 CPU224型PLC主机带有一个RS-485串行9针D型通信口Port0，其引脚与PROFIBUS的名称对应关系如表1所示。

表1 Port0 RS-485引脚与PROFIBUS对应关系

1.4 PLC梯形图

PLC梯形图是由表示PLC内部编程元件的图形符号所组成的阶梯状图形（图1、2所示为传统继电控制与PLC控制的区别）。

图1继电控制图

图2 PLC梯形图

2．电站自动化

2．1 电站自动化的作用

电站实施自动化的主要目的在于确保电站生产过程中的操作、控制以及监视能在无人或者人员数量少的情况下，根据预期的计划或者程序自动的运作。在电站现代化水平中，其的自动化程度属于核心标志，并且，先进的自动化技术还是电站正常有序运行过程中不可或缺的重要技术手段。电站自动化作用具体体现在以下三个方面：

一，工作的可靠性得到提高；电站实施自动化之后，不仅可以通过诸多的自动装置及时有效的开展检测、记录、报警工作，以确保工作状态的正常运行，降低设备损坏率，增强供电可靠性。同时，可以通过诸多的自动装置做好电站各项操作与控制工作，比如开停机操作与并列，避免了操作人员错误操作行为的发生，降低了事故出现率，操作与控制的过程也不同程度上有所加快，特别是一旦发生突发事故时，促进了系统安全有效运行，并且对用户正常供电提供了重要的保障。

二，具有较好的运行经济性；电站实施自动化之后，能够结合系统分配给电站的负荷及电站的实际条件，适当的予以调度，确保电站顺利运行，并且在选择开机台数时应合理，这样，机组就能够高效率的运作，从而实现经济效益最大化。另外，电站具有复杂的经济运行条件，如果仅凭人工控制是难以实现的，而实施自动化后，使得电站经济运行任务得到了及时有效的完成。

三，劳动生产率进一步提升，劳动条件有所改善；有的电站所在位置是偏僻的山区，和城镇离的较远，员工长时间的在差环境中生活。而实施自动化后，多数工作都由各类自动化装置根据规范程序及时有效的完成，通过先进的计算机监控系统替代人工操作负责检查、记录等一系列庞杂的工作，不仅使得职工的工作与生活环境有了大大的改善，劳动强度减轻，实际运行管理水平有进一步的提高，而且，可以无人值班或者少量人员值守，劳动生产率有了很大的提升，运行费用与电能成本不同程度上降低。

3．PLC技术在电站综合自动化中的应用

随着科学技术的快速发展与进步，PLC已经将计算机技术、自动化技术以及通信技术这三方间进行了有机的结合，给电站自动化提供了有利的条件。实际设计时，只要按照顺序控制器公式以及元件节拍表，就可绘画出各种控制器的部分梯图，如果设计过程中发生了问题，应采用模拟仿真形式做相关的检查，这样就能够很好的对其进行维修。目前，PLC技术已得到广泛的应用，具有广阔的市场发展前景。

3．1现地控制级

首先，机组LCU涵盖温度巡检装置、电量及非电量采集单元、PLC自动化装置等；温度巡检装置主要作用是对全场机组导轴承以及发电机定子温度进行监测；电气量采集单元主要作用是及时有效监测和记录下全厂各机组和线路的三相电压、三相电流、功率因素、有功电能、无功电能等情况，并送至工控主机，同时，进行微机自动准同期装置的安装，以确保全场各机组间能够实现同期并网。非电量采集单元的主要作用是及时监测冷却水压力、调速器油压等。机组LCU单元的作用是完成辅助设备的自动化控制操作。其次，公共LCU涵盖了线路单元、厂用变单元等诸多单元的信号采集与控制工作。

3．2上位机系统

中控室微机主要是详细认真的分析和处理电站的数据，实时更新数据，定期的记录下运行数据；所有记录的文件都应放到服务器中进行储存；向控制器发出相关的操作指令，及时调节和控制机组的启动、停机。在控制室中，可通过鼠标向各现地控制单元PLC发出各种指令，或者对诸多的运行数据、历史文件等进行查询。实时运行数据主要以分页显示方法为主，根据实际需求对历史文件查看、调用。通过菜单方式，提示操作工作者选择要查看或者打印的内容。在控制电站发电机组时，可采用立即鼠标控制、计划指令控制这两种方法。发电机组应根据事先确立的程序进行开停机操作，并且也可由运行工作者用鼠标加以及时控制。

4．结论

综上所述可知，自实施了PLC系统后，电站的综合自动化水平有了很大的提升，系统可靠性与安全性增强。只需要在微机监控台上就可以对全站进行及时有效的监视操作以及运行管理，无人值班或者少数人员值守即可，运行条件得到改善，劳动生产率提高，降低了运行维护费用，是一项值得推广和宣传的技术。

参考文献

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