PLC控制系统在火电厂的应用
PLC在火电厂输煤系统中的应用

PLC在火电厂输煤系统中的应用摘要:随着计算机技术的不断推广和应用,工业自动化水平也随之提高。
发电厂传统的以继电器作为逻辑原件的电气控制输煤系统已经越来越难以满足生产的需要,因而智能技术开始深入到电气控制系统中,并逐渐显出使电气质量和效率显著提高的优越性。
PLC正是在这种情况下应运而生,并在火电厂输煤系统中得到了广泛认可和应用。
关键词:PLC火电厂输煤系统应用分析一、PLC及其优势PLC是以顺序控制和微机控制为基础产生和发展起来的,主要在逻辑控制的计算机上运用,国外对于该技术的应用已经较为成熟,我国近年来也加大了对其的应用和研究,取得了较为明显的效果。
通过实践证明,PLC主要具有以下几个优势:①可以承受较为恶劣的工作环境,抗干扰性能较强;②PLC采用模块化结构,系统的配置相对较为简单,便于工人维修和更换;③能够和工业现场信号的输入输出实现直接连接,同时具有多种I/0模件以满足不同现场信号的需求,输入信号同时充当模拟量和开关量,不用考虑放大或者A/D的转换;④编程较为简单,而且实现了在线编程功能,可以省去火电厂员工技能培训费用,节省成本;⑤可靠。
一般来说,其平均无故障的间隔持续时间可以达到2~5万h以上,同时也具备自检、监控以及强制等功能,满足生产的多种需要。
二、系统的控制方式1、控制方式选择根据电厂的实际情况以及现今比较实用的控制策略,输煤程控系统的控制方式设计为以下三种:就地手动控制方式、远程手动控制方式和程序自动控制方式。
这三控制方式的级别由高到低依次为就地手动控制、远程手动控制、程序自动控制。
其中远程自动、手动控制方式由按钮进行切换,远程控制方式的全部操作都在上位机上进行。
输煤程控系统的控制主要是对上煤和配煤部分进行控制,现分别介绍如下:2、上煤控制:上煤控制是煤从煤场通过给煤机送到输煤皮带以及在输煤皮带上运输的过程。
它的控制方式有以下三种:(1)就地手动控制就地控制方式是一种系统非正常运行时的控制手段,一般是在设备检修、调试或发生紧急情况下使用。
PLC控制系统在火力发电厂的应用及注意事项探讨

PLC控制系统在火力发电厂的应用及注意事项探讨摘要:主要论述了PLC控制系统的发展方向、应用领域,以及PLC系统自身的一些特点,并重点论述了其在安装、使用过程中的注意事项和对系统、设备、环境的要求、标准。
分析了PLC在实际使用过程中出现的一些常见问题,为PLC系统今后的应用和普及总结出经验和方法。
关键词:PLC;抗干扰;布线;接地;控制系统;开关量;模拟量引言:改革开放以后,我国开始不断加强对火力发电效率的重视。
为了确保电能能够正常运输至千家万户,逐渐开始在发电领域使用PLC技术,PLC技术可以让火力发电进行系统控制、自动化管理,从而有效提高了电能输送效率,推进了我国发电行业的顺利发展。
1、PLC的含义及应用特点1.1 PLC的含义及组成PLC 全名叫做可编程逻辑控制器,是一种采用一类可编程的储存器,用于其内部储存程序,执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算数操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟方式输入、输出控制各种类型的机械或生产设备。
火力发电厂一样属于工业生产行业,有效的把PLC引入其中,可以根据实际情况,编写相应的控制程序,让发电厂的管理更加自动化、系统化,保证电能正常运输的前提下,有效的促进了火力发电厂的发展。
1.2 PLC的应用特点首先,PLC具有完善的功能和很强的适用性。
随着科技的不断发展,PLC可控技术也在不断完善,并且可以使用在很多工业生产领域。
PLC具有强大的数据计算能力,一台小型的PLC具有很多个编程元件,可以实现各种非常复杂的控制功能,比如:温度控制、位置控制等。
同时也有很强的适用性,PLC主要采用简单的梯形图形、逻辑图和语句进行编程,操作简单方便,便于调试人员根据情况对程序进行修改。
其次,PLC具有很高的可靠性和强干扰能力。
在工业生产中对电气设备正常运行的抗干扰能力是非常严格的,而PLC采取了一系列硬件和软件的抗干扰措施,具有很强的抗干扰能力,从而保证了运行系统的高可靠性。
PLC在火电厂凝结水精处理自动控制中的应用

PLC在火电厂凝结水精处理自动控制中的应用摘要:PLC 是可编程的控制器。
是在继电器控制和计算机控制的基础上开发出来的,并逐渐发展成为以微处理器为核心,把自动化技术、计算机技术和通信技术融为一体的新型工业自动控制装置。
新型火电厂外围系统已经普遍使用PLC 作为控制核心,实现系统的自动化控制,节约了人力。
凝结水精处理系统是直流锅炉机组的一个重要系统,二十五项反措中明确要求凝结水精处理系统禁止退出运行,因此,就要求凝结水精处理控制系统有很高的可靠性和安全性。
在现在的火电厂中,凝结水精处理的控制逻辑已经非常成熟,但在维护过程中,还是发现一些问题,如保护误动率高、非停风险大、误操作可能性高等。
这就对控制逻辑和硬件组态提出了更高的要求,需要不断的优化与提升。
关键词:PLC;火电厂;凝结水精处理1.工艺流程简介以某电厂 2 × 600 MW 机组为例,2 台机组共用1 套凝结水精处理控制系统,控制系统采用双机在线热备冗余可编程逻辑控制器( PLC) + 上位机的控制方式,对凝结水精处理设备和过程采用自动程序控制、远控和就地手动操作相结合的控制方式。
系统网络采用以太网通信模式,通信协议采用 TCP/IP 协议,通信速率为100 Mb /s。
控制系统的监控界面和PLC 的硬件及软件功能相对独立,当发生通信故障时,PLC 仍能独立工作,满足了对凝结水精处理系统实时控制的需要。
凝结水精处理系统采用中压凝结水处理装置,在高速混床前设有卧式前置过滤器。
前置过滤器按照 2 × 50% 凝结水全流量设计,每台出力为 691 ~848 m3/ h; 高速混床按照 3 × 50% 凝结水全流量设计,凝结水最大流量为 1 638 m3/ h,高速混床的最大运行流量为 819 m3/ h。
同时,设有 100% 凝结水流量的前置过滤器旁路和混床旁路,每道旁路允许通过 0 ~ 100% 的最大凝结水流量,在凝结水精处理装置故障、机组异常、凝结水超温和超压等异常情况下使用,以避免精处理系统设备和树脂被损坏和污染。
PLC技术在火力发电机组自动化控制中的运用

PLC技术在火力发电机组自动化控制中的运用发布时间:2022-01-17T09:14:53.403Z 来源:《当代电力文化》2021年30期作者:孙彤飞[导读] PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用具有非常明显的优势,相比于传统的自动化控制来说,火力发孙彤飞大唐安徽发电有限公司安徽省合肥市 230601摘要:PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用具有非常明显的优势,相比于传统的自动化控制来说,火力发电系统利用PLC技术能够有效提升控制效率,处理一些机组控制过程中容易出现的故障问题,从而实现自动化生产的进一步发展。
关键词:PLC技术;自动化控制;电气工程引言:PLC技术在电气工程与自动化控制中的应用是我国电气工程工业生产发展的重要基础,在实际的自动化控制中,该项技术的应用能够有效提升生产过程的安全稳定性,加强对于电气工程的合理控制,提升控制效率。
并且能够有效处理设备中一些非常难以控制的缺陷问题。
对于PLC技术来说,其技术本身具有较强的可靠性与适应性,因此在自动化控制领域中的应用是非常广泛的,在火力发电系统控制中也有广泛应用,本文对PLC技术在火力发电自动化控制的各方面应用进行了总结分析。
图1 PLC结构图1.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的具体运用1.1 PLC技术中的闭环控制PLC技术在电气工程及其自动化控制中的具体应用,主要表现在对于整个系统的闭环控制管理,包含了对于电气设备的启动与停止等多项内容,因为通常情况下启动方式较多,而目前我国火力发电领域中最常用的方法就是手动启动或者是自动启动等两种方式,所以说PLC 技术在电气自动化闭环控制中,一些测量转速(如主汽轮机转速、泵转速等)或者是电子调速的等电气设备必须用到该项技术[1]。
对于整个火力发电系统的控制过程来说,通过强化对于PLC技术的全面应用,能够在整个系统中增加相应的控制板块,根据机组实际运行过程的各种状况来进行分析,而且在实际的应用过程中,通过该项技术来达成闭环控制,可以有效提升控制效率,确保系统的安全稳定运行。
PLC在火电厂输煤控制系统中的应用

PLC在火电厂输煤控制系统中的应用摘要输煤系统是火力发电厂的一个重要组成部分,是电厂内工作环境差,劳动强度大的一个系统。
有效地提高输煤系统的自动控制和管理水平是国内众多火电厂急待解决的问题。
根据电厂的实际情况,在输煤系统自动化改造工程中一般采用可编程逻辑控制器(programmable logic controller,简称PLC)实现对生产设备的自动检测与控制。
再配以工业电视、模拟屏等辅助系统对输煤全线进行直接监视;采用自动广播系统实现报警及生产组织;利用上位计算机实现全面管理功能,完成对现场设备状态的显示和控制,以及智能化配煤、燃煤堆取计量、各种统计报表的生成以及与工业电视系统的联网。
本文基于S7-200系列PLC,设计了某大型锅炉输煤控制电气系统。
各机械之间均设计安全的联锁保护控制功能,系统中的输煤电机启停是有严格控制顺序的,彼此间有相应的联锁互动关系,当启动某台输煤设备时,从该设备下面流程的最终输煤设备开始向上逐级启动,最后才能使该台设备启动;当停止某台输煤设备或某台设备故障时,从该设备上面流程的源头给煤设备开始向下逐级停车,最后才能使该台设备停止。
这样,就保证了上煤传输的正常运行在线控制煤流量,避免了皮带上煤的堆积,也保护了皮带。
PLC控制系统硬件设计布局合理,工作可靠,操作、维护方便,工作良好。
用PLC输煤程控系统,不但实现了设备运行的自动化管理和监控,提高了系统的可靠性和安全性,而且改善了工作环境,提高了企业经济效益和工作效率。
关键词可编程控制器PLC,输煤,火电厂AbstractThe coal-transfer system is an importance part of the thermal power plant, is a system that work environment bad and the labor strength big inside the power plant. Increases availably automatic control and management level of the coal-transfer system is a problem that legion local steam power stations need exactly to solve. According to the actual instance of the power station, adopt the programmable logic controller generally reform engineering in coal-transfer system automation, realize to the automatic examination and control of the production equipments. Go together with again with the industry television, simulated screen accessory system etc. and they can directly watch surveillance coal whole line. Adopt the auto broadcast system to realize to give an alarm and production organization. Making use of the upper computer realizing to manage the function completely, and completing to the manifestation and control of the spot equipments appearance, and intelligent coal blending, taking measure from coal-fired pile, every kind of statistical form’s burning, and connecting networks with the industry television system, broadcast system.This paper takes SIEMENS S7-200 PLC as designing the some large boiler provide warm losing the coal control electricity system. The system can work reliably with property of easy operation and maintenance. The safety locks protection control function: In the system of losing the coal electrical engineering have the strict control in moving and stopping, each other has the homologous lock interaction relation, being start some set to lose the coal equipments, from that equipments below process of end lose the coal equipments start heading up pursue class start, then can make finally that set equipments start; When the stop some set loses the coal equipments or some set equipments to break down, from that equipments up the source head of the process starts get down for the coal equipments to pursue the class to park the car, then can make that set equipments stop finally. Thus, guaranteed the normal movement that last coal deliver, avoid the leather belt up the pile up of coal, also protected the leather belt. Lose the coal distance to control the system with the PLC, not only carried out the automation management that equipments circulate and supervision, raise the credibility and safeties of the system, but also improved the work environment, raise the business enterprise economic performance and work efficiencies.Key words PLC,transfer of coal, power plantPLC在火电厂输煤控制系统中的应用目录摘要 (I)Abstract (II)1 引言 (1)1.1选题意义与课题背景 (1)1.2输煤系统控制方式及其功能特点 (1)1.3输煤控制系统概况及工艺要求 (2)1.4输煤控制系统国内外发展趋势 (3)2 可编程控制器 (5)2.1可编程控制器的定义 (5)2.2可编程控制器的特点 (5)2.3可编程控制器的应用领域及功能 (6)2.4可编程控制器的工作模式 (6)2.5可编程控制器的工作原理 (7)2.6S7-200概述 (7)2.7S7-200的编程和使用 (10)3 输煤控制系统的程序设计 (13)3.1输煤控制系统简介 (13)3.2输煤控制系统的主要组成部分 (15)3.3输煤控制系统的功能 (16)3.4输煤系统的生产工艺与实现要求 (17)3.5输煤控制的程序设计 (19)3.6输煤控制主程序框图 (20)4火电厂输煤控制系统程序设计 (22)4.1控制程序I/O地址分配 (22)4.2设计内容 (22)4.3部分控制程序 (23)4.3.1叶轮给煤机的控制程序 (23)4.3.2犁煤器的控制程序 (23)4.3.3输煤皮带的控制程序 (23)结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录 (28)A1.1控制程序 (28)PLC在火电厂输煤控制系统中的应用1 引言1.1 选题意义与课题背景随着工业自动化技术的飞速发展,电力系统的进一步深入改革,电厂对辅控系统自动化程度也不断的提高。
浅谈分散控制系统(DCS)与可编程控制系统(PLC)在火力发电厂中的应用与区别

浅谈分散控制系统(DCS)与可编程控制系统(PLC)在火力发电厂中
的应用与区别
随着科技的发展,越来越多的火力发电厂开始引入先进的自动化控制系统,以提高生
产效率和能源利用率。
在这些控制系统中,分散控制系统(DCS)和可编程控制系统(PLC)是两种常见的选择。
本文将就这两种控制系统在火力发电厂中的应用和区别进行进一步的
探讨。
一、 DCS在火力发电厂中的应用
分散控制系统(DCS)是一种集成化的控制系统,它由一台或多台中央计算机及多个分布在整个工厂各个控制部位的控制单元组成。
在火力发电厂中,DCS通常被用来控制整个
发电过程,包括锅炉、汽轮机、发电机等设备。
DCS系统可以实现对发电设备的远程监控、参数调节、故障诊断等功能,大大提高了生产效率和安全性。
可编程控制系统(PLC)是一种专门用于工业自动化控制的计算机控制系统。
在火力发电厂中,PLC通常被用来控制一些具体的过程,如煤粉输送系统、给水泵系统等。
PLC系统具有编程灵活性强、响应速度快、可靠性高等特点,因此在火力发电厂的一些特定场合中
得到广泛应用。
1. 系统结构不同
DCS系统通常采用集中式的结构,所有的控制单元都连接到中央控制器,而PLC系统
则通常采用分散式的结构,各个控制单元相互独立。
2. 应用场合不同
DCS系统通常被用来控制整个生产过程,而PLC系统通常被用来控制一些具体的过程
或设备。
3. 编程方式不同
DCS系统的编程通常采用图形化编程工具,如函数图、块图等,而PLC系统通常采用
逻辑编程语言,如LD、ST等。
PLC在火力发电控制中的控制与优化

PLC在火力发电控制中的控制与优化一、引言火力发电是目前主要的电力发电方式之一,它在能源供应方面扮演着重要角色。
为了确保火力发电的高效稳定运行,控制系统起着至关重要的作用。
本文将介绍PLC在火力发电控制中的应用,并探讨其控制与优化的方法。
二、PLC在火力发电控制中的应用1. 火力发电过程控制火力发电控制系统的主要任务是调节燃油进给、空气进风、给水和蒸汽等参数,以维持锅炉的稳定运行。
PLC作为火力发电控制系统的核心,可以实时监测各种信号,根据预设的逻辑控制规则,自动调节各种参数,保持系统的平衡和稳定。
2. 火力发电安全控制火力发电过程中,安全是关键。
PLC可以通过连续监测各种传感器的输入信号,实时检测温度、压力、流量等参数的异常情况,并及时采取相应的控制措施。
当遇到异常情况时,PLC可以自动切断电源,避免发生事故。
3. 火力发电优化控制火力发电的经济性和环保性是当前亟待解决的问题。
PLC可以通过收集和分析系统中各种传感器的数据,优化控制策略,提高能源利用效率,减少环境污染。
例如,在调节燃料投入量时,PLC可以根据实时燃料燃烧效率的反馈信息,自动调整燃料供给量,以达到最佳燃烧效果。
三、PLC在火力发电控制与优化中的案例分析以某火力发电厂为例,该厂采用了先进的PLC控制系统,实现了高效、稳定的发电运行。
1. 控制方案设计在该厂的控制方案中,PLC与各种传感器和执行器相连接,实现了自动的数据采集和控制。
通过对锅炉的各种参数进行实时监测,PLC 可以根据预设的控制规则,自动调节给水泵、引风机、排风机等设备的运行状态,保持系统的稳定。
2. 控制策略优化为了优化火力发电的效率,该厂利用PLC对煤燃烧过程进行了优化控制。
通过收集煤粉燃烧时的温度、燃烧效率等参数,PLC可以实时计算最佳燃烧状态,并根据计算结果自动调整煤粉的供给量,从而提高燃烧效率,降低燃料消耗。
3. 安全控制实现为了确保火力发电的安全运行,该厂利用PLC对各种安全参数进行实时监测,并预设了一系列安全控制策略。
PLC在火电厂输煤系统中的应用

信息化工业科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald1PLC的应用发展时间较短,但是其控制效果在多个领域都有很好的应用。
计算机技术和微电子技术的发展带动了PLC技术的产生和成熟,而在国外这项技术则有更加成熟的发展和应用,在我国的发展却有待提高。
PLC在火电厂的输煤系统中的运用具有新的开发前景,并且确实提升了火电厂的发电效率,取得较为明显的成果。
下文将对PLC的运用和开发做出简单的探讨。
1 PLC在自动控制系统中的发展史1.1 PLC的初步使用PLC的使用具有灵活性,通用性好的特点,最早在1968的美国通用技术公司的开发中,为了将汽车型号更新使用控制器研究得更加高效,通用汽车公司将继电器--接触器和当时先进的电子计算机技术相结合,并把编程方法和程序输入方式简化和具体化,连接设计研究出了第一台可编程序控制机即PLC并获得成功,并且使用与诸多汽车品牌自动装配流水线,很快获得推广和发展,这便是PLC的前身。
1.2 PLC的发展优势PLC的控制效率很高,并且控制具有很强的灵活性,因此被许多国家的火电厂和其他工厂开发采用,并形成了各自应用方式,对于不同发电厂输煤设备控制具有极强的适应性和实用性,并且PLC 具有多种功能,例如数据计算,数据整合,互联网通讯等功能。
而PLC的另一个优势就是具有极高的可靠性,对了输煤线控制具有较强的稳定性,稳定无故障时间达十万小时以上,对于减少损耗和经济损失具有重要意义。
2 PLC自动控制系统的工作优势PLC的发展是基于微型计算机的控制和顺序控制的快速发展而出现和更新的。
在国外,PLC的发展和应用是基于对计算机控制系统需要而快速发展的,国外尖端的科学技术使得PLC的发展应用极为成熟。
而我国的科学家也不断地学习国外先进的技术,提升我国PLC的利用效率和水平,从而促进我国计算机控制产业的快速发展。
PLC的利用有着许多方面的控制优势,对比上一代的自动控制系统具有如下优势。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
PLC控制系统在火电厂的应用
随着计算机和网络通讯技术的发展,PLC(Programmable Logic Contmller)可编程逻辑控制器)以其强大的功能和高度的可靠性在火电厂控制系统中获得了广泛的应用,它的可靠性关系到火电厂各大系统的安全运行,甚至影响到机组和电网运行的安全性和经济性。
随着使用年限的增加,在机组运行期间所发生的各类事故中,因PLC系统故障引起的机组事故已占一定的比例,因此PLC控制系统故障及其防范便成为目前需要思考和解决的问题。
1、存在问题
发电站的环境空间存在极强的电磁场,发电机的电压高达数千伏、电流高达数百安,开关站的输出电压高达数十千伏或数百千伏。
由于现场条件的限制,有时某段数百米长的强电电缆和信号线不能有效的分开,甚至只能在同一电缆沟内。
这样,高电压、大电流接通和通断时产生的强电干扰可能会在PLC输入线上产生感应电压和感应电流,这种干扰轻则会造成测量数据显示不准,重则足以使PLC的光电耦合器中的发光二极管发光,导致PLC产生误动作。
这种现象在现场经常发生,如:陕西金泰氯碱化工自备电站为3×130t/h+2×25MW 火电机组,其中输煤系统、化学水处理系统、水源井系统均应用了带有上位机的PLC控制系统,而在锅炉吹灰系统、除灰、静电除尘、磨煤机稀油站、汽机胶球清洗系统等应用了小型PLC控制系统。
输煤PLC程控系统,曾多次出现2号A皮带白启动,检查发现其输入、输出回路各有高达57V的感应电压,使其输入光电隔离器(DC24V驱动)动作,致使接触器吸合将2号A皮带启动。
随后该电站采取了抗干扰措施,在负载两端并接了RC涌浪吸收器,到目前为止再未发生过类似现象。
2、防范措施
2.1 防止干扰的措施
PLC内部用光电耦合器、小型继电器和光电可控硅等器件来实现开关量信号的隔离,PLC的模拟量模块一般也采取了光电耦合器隔离措施。
这些措施不仅能减少或消除外部干扰对系统的影响,还可以保护CPU模块,使之免受外部来的高电压的危害,因此一般没有必要在PLC外部再设置干扰隔离器件。
但如果PLC内部的隔离措施不能有效地抵抗干扰,对于开关量信号通常在其输入、输出回路外加中间继电器来隔离干扰信号。
另外,PLC输出模块内部的小型继电器的触点容量较小,不能驱动电流较大的负载,需用中间继电器,另外还可以采用以下几种措施,有效的防止干扰。
(1) 防止输入信号干扰
当信号输入端有感性负载时,为了防止信号变化时感应电势损坏输入模块,应在信号
输入端进行必要的处理。
对于交流输入信号应并接电容C和电阻R,电容c和电阻R的选择要适当,一般参数容量应为:负荷容量如在10 VA以下时,可选用0.1μF+120Ω;负荷容量如在10 VA以上时,选用0.47μF +47Ω。
对于直流输入信号,应并接续流二极管。
如果与输入信号并接的电感性负荷大,RC滤波效果不好,可使用中问继电器隔离缓冲,这样效果更好。
(2) 防止感应电压
感应电压主要是通过输入信号线之间以及输入信号与其它线路之间的电气耦合产生的。
应尽量避免输人信号线与电源线平行走线。
在长距离配线和大电流的场合,其感应电压大,可用继电器转换;也可在输入端并接涌浪吸收器;如果可能的话,可在感应电压大的场合改变交流输人为直流输入。
(3) 防止输出信号干扰
当输出模块驱动感性负载时,输出信号电平由OFF变成ON时产生突变电流,由ON 变成OFF时产生反向感应电势。
另外,大电流电磁接触器的触点动作时会产生电弧,这些都可能对PLC系统产生干扰。
对于直流负载场合,可在负载的两端并接续流二极管,二极管也要靠近负载,二极管的反向耐压应是负载电压的4倍。
续流二极管与开关二极管相比,动作有延时,如果这个延时是不允许的,则可在负载的两端并接RC涌浪吸收器。
对于交流感性负载的场合,在负载的两端并接RC涌浪吸收器。
如果是交流100 V、200 V电压而功率为400 VA左右时,RC涌浪吸收器的电容和电阻应选用0.47μF +47Ω。
RC涌浪吸收器越靠近负载,其抗干扰效果越好。
对于交流接触器触点在开、闭时产生的电弧干扰,可在触点的两端连接RC涌浪吸收器电路,效果较好。
在开、关时产生干扰较大的场合,对于交流负载可改用双向晶闸管输出模块或选用带有涌浪吸收电路的输出模块。
(4) 防止外部配线干扰
交流输入、输出信号与直流输人、输出信号不要使用同一根电缆;在30m以上的长距离配线时,输入信号线和输出信号线应分别使用各自的电缆;输入、输出信号线与高电压、大电流的动力线应分开配线;控制器的接地线与电源线或动力线应分开;对于300 m以上的长距离配线,最好用中间继电器转换;集成电路或晶体管设备的输入、输出信号线,必须使用屏蔽电缆,屏蔽层在输入、输出侧悬空,而在控制器侧接地。
2.2 优化电源系统
PLC系统的供电电源是PLC可靠工作的重要保障,为了尽量避免因电源故障引起PLC系统失控,各个制造厂家对电源部分十分重视。
PLC控制系统常用的供电方式有三种:一是使用隔离变压器的供电系统,二是使用UPS供电系统,三是双电源供电系统。
其接线方式各有不同,但是在实际应用中仍存在许多隐患。
如某电厂燃运程控系统中的PLC供电电源采用了双电源供电方式,曾因主电源故障时备用电源没有自动投上,致使整个PLC系
统失电,使燃运上煤处于瘫痪状态。
检查发现:事故是由于施工时的失误,将两路电源引自同一变压器所致,将两路电源重新改接后恢复正常。
电源系统对PLC整个控制系统来讲至关重要,所以,应及时对技改项目进行整改,并加强技术管理,以确保供电的可靠性。
可以采用的抗电源干扰措施如下:
(1) 将电缆屏蔽层良好接地,以抑制电网中的干扰信号;二次接线使用双绞线,以减少电源问的干扰。
(2) 使用电源滤波器时,要选好电源滤波器的频率范围较困难,常用的办法是电源滤波器和隔离变压器同时使用,并且要先滤波后隔离。
连接时将电源滤波器接人电源,然后接隔离变压器,再连至PLC控制器上。
同时隔离变压器的一次、二次连接线也要用双绞线,如图1所示。
图1 滤波器和隔离变压器同时使用
(3) 分离供电系统:将主控制器、I/0通道和其他设备的供电分离开来,也有助于抗电网干扰,如图2、图3所示。
图2 隔离变压器供电
图3 UPS供电系统
2.3 可靠的接地
PLC系统严格可靠接地的目的是为了保证系统正常、稳定、可靠地运行和保证人身及设备的安全。
在控制工程的设计、安装和调试过程中,有时往往忽视系统接地的可靠处理。
如某电厂的化学水处理PLC控制系统曾在一阵雷雨天气过程中,发现所有的液位显示瞬间同时不正常,但PLC系统运行正常。
雨后检查发现有一块模拟量输入模块被烧坏,此模块上接了室外5个液位池的液位量,而测量这5个液位信号均正常。
在系统设计正确、实验室模拟调试成功的情况下,现场安装调试过程中经常出问题,有时很难找出原因。
这时,就要检查一下PLC控制系统的接地是否正确、良好。
控制器和控制柜盘与大地之间存在着电位差,正确、良好的接地可以减小此电位差和由此电位差引起的干扰电流。
混入电源和输入、输出电路的干扰信号,可通过接地线引入大地,从而减小干扰的影响。
正确、良好的接地可以有效地防止干扰信号造成的误动作。
接地时应特别注意以下几点:
(1) PLC应单独接地,严禁多个设备串联接地,也不能用水管、避雷线、动力设备的地线接地,更应避免与电动机、变压器等动力设备串联接地。
PLC控制系统的接地形式见图4。
图4 PLC控制系统的接地形式
(2) 接地点应尽量靠近控制器,接地点与控制器之间的距离不得大于50m。
(3) 不允许同一根电缆屏蔽层在两端都接地。
(4) 接地线应尽量避开强电回路和主回路的电线,不能避开时应垂直相交,尽量缩短平行走线长度。
3、结语
提高PLC应用的可靠性,不仅需要重视PLC本身的软、硬件的安全分析,而且必须重视与之关联的控制系统的安全性分析,特别是加强管理,规范检修工艺更为重要,只有这样,才能使PLC控制系统在现场得到更好的应用。