电气工程自动化控制中PLC技术实施探究（水电站）

郭春花

吉安市螺滩水利水电中心 江西 吉安 343064

引言

目前我国所创建的电气工程系统类别较多，为了使电气工程的安全工作得以正常良好的发展，可通过构建自动化控制系统，融入PLC技术，不断增强电气工程呈现的智能化，有效地节省生产成本，减少劳动工作强度，提升其工作效率，同时能形成智能化的信息数据信息采集目标，进而为电气工程实现自动化控制提供有力的保障。

1 概述PLC技术

PLC技术主要由电源模块、储存器、微处理器等多模块所构成，属于一种可以编程的控制器。

该技术能借助数字化运算系统执行定时的操作命令，还具有逻辑运算的功能，可使整个过程的生产实时进行自动化控制，能有效规避电气工程所产生的异常和故障问题，当开展生产活动期间需要做出生产变化时，只需要按照实际工作要求变换对应指令，这样就能使审查活动得以有条不紊地运行下去。PLC技术可划分成FCS系统和DCS系统所组成，其中的FCS系统属于该电气设备的总开关，需要运用到互联网技术和通信技术，以此让所生成的数据产生互通的效果，对电气工程系统的运行起到稳定性的效果[1]。而DSC系统在操作方面较为严谨，需要利用预测电气设备掌控该控制系统情况，应注意减少其危害性，避免给此系统带来经济方面的损失。PLC技术能把做完编程操作后直接把数据信息储存到存储器当中，再按照客户所设定的逻辑指令予以计算，排列，不会受到机电接触器的影响，能实现远程输入的功能，还可为该技术预留升级空间，是电气自动化运行的必然趋势。

2 将PLC技术应用在电气工程自动化控制过程中所具有的优势

2.1 实操性强

在电气工程系统中进行自动化控制过程中应用PLC技术，不但能用语言互译进行程序化的管理，还能使用户在使用期间正确掌握操作模式、语言结构。PLC技术蕴含着自动化的翻译技术，为用户之后的顺利操作提供良好保障。该技术在编程期间，能将集中简化系统当中的整个结构处理难度降至最低，大大提升其工作效率。同时这种技术全都按照国际通信统一标准进行设置，能在不同电气厂家中灵活使用PLC技术，以此增强其处理效果实操水平。

2.2 安全可靠

由于PLC技术中拥有规模庞大的集成电路，所以在电路加工期间需要用到严谨的工艺，以此提高其抗干扰能力，相比于由继电器所控制的系统，PLC系统能为接触不良的线路提供有效的帮助，能构建出可靠性强的线路设计形式，能用少部分的输入和输出达到电气工业操控的需求。比如，当控制系统出现断电现象，能起到保护电路的作用，还能对断电前期产生的数据信息予以有效的保护，有效避免使有关数据信息产生丢失风险。

2.3 性价比较高

PLC技术具有性价比较高的优点。其实际体积不大，能为占地场地节省空间，需要连接的辅助设备较少，同时其具有一定的抗干扰效果，能为企业出现停工和维修减少损失，其整体结构并不复杂，后期进行维护投入精力少，能给维护成本减少不必要的开支。同时PLC技术具有强大的功能和适配性，如何不需要应用PLC系统可转移到其他设备中，其重复利用率较高，能带给电气行业带去额外的应用价值。

3 将PLC技术应用到电气工程自动化控制系统的具体实施路径

3.1 在对水电站的涡轮螺旋桨进行调速中应用PLC技术

现代化水电站的涡轮螺旋桨发动机需要关注到其螺旋桨的转速参数和其功率情况，只有把控好涡轮螺旋桨的速度，限定其螺旋桨转速参数才能达到预期的功率和燃料流量情况。中低型水头电站主要以使用中轴流转桨的水轮发电机为主，运行期间需要依靠多种导叶水轮机达到协调性运作效果，以此产生良好的经济收益，给其带来理想的经济收益。但是需要关注其水位变化情况和电站中的水轮机的水头差别，其在调控期间需要按照厂家所提供的参数，以此达到最佳运行效果[2]。针对以上不同情况下的调节，可通过应用PLC技术中的编程逻辑予以实现。有关水头在联合作用下和机组调试期间的运作下，可采取手工组合中的叶片操控电站下游的水位变化，用科学性的曲线组合保证其机组叶片处在正常运作状态，接着通过对PLC单元予以调整，进一步地优化之前的曲线组合情况，以此最大限度地确保涡轮螺旋桨产生最佳的运行效果。同时PLC技术能给对应设备发送各种操作指令，比如，顺序运算、算术运算、逻辑运算等程序指令。产生对应操作指令能有效调控涡轮螺旋桨的速度，有效地传输对应数据，使中轴流转桨型的水轮运行效率更高。由于不同厂家所生产的涡轮螺旋桨存在差异，需要对其转速做出不断改进，因此，在涡轮螺旋桨运行期间应用PLC技术能使运转速度更为稳定、可靠，持续化。

3.2 对PLC系统的优化设计

电气工程当中自动化运行效果需要在电解铝生产运作下与多功能电气装置共同作用下得以实现，其经常处在高磁场、高温度、高磁场的环境下运行，其驱动系统主要由电磁阀、变压器、变频器、网络技术以及PLC技术来作为运行时的支撑，为了使其达到长期的安全运作效果，应明确不同功能的工作条件及组成之间的逻辑关系[3]。①优化信号、合理组合信号。能对不同小车选择合理的组合和行走动作，使所选择的各部位机构的操控动作、各个组合得以有效地优化。②能对整个全车重要电源予以自动化的操控和启动，能立即处理紧急事故。③使大车和小车实现安全运行目标。当大车与小车驾驶时需要进行增减，为避免使其速度达到急剧状态产生冲击危害，可应用PLC技术对齿轮之间的变速予以自动化的控制，以此使手推车与离工厂的终端距离控制在6m范围内，达到自动化卸载减速两米自动冷却下来。能使不同转盘能自动化的减速到规定位置上，到达车站之后又能产生自动化的发冷效果。④使空压机达到安全运行效果。将PLC技术应用到PLC系统中，能自动控制载荷情况，油冷却系统以及压缩空气冷却系统，当这些系统产生过热问题，能进行自动化的超压保护功能，立即输出错误反馈。当压缩机、消尘系统、冷却系统中的发动机产生超负荷时能及时反馈错误指令并予以保护。⑤使液压站实现安全运行目标。当PLC技术能对其主机、加热器以及冷却泵予以自动化控制超载问题，还可对其系统的压力予以有效地控制，对其工具的机制回转进行自动化的控制，可直接反馈故障部位，并进行过热保护。 ⑥使吊钩得以安全运行。PFC系统能使吊椅依靠双速发动机进行自动化的正/反转齿轮的运作，还能直接自动控制吊椅刹车，有效调控其升降容量以及进行无重力的保护，其主要通过逻辑启动操控升降后的超级高发动机，还能在终点站产生自动化的回转，减速回放智能化功能，对发动机的超负荷情况直接进行保护，并做出错误反馈指令。⑦工具车不同机构的运行安全。PFC系统可自动控制阳极机构，进行限制升降压力，针对打壳机构能进行自动化的控制并进行升降保护；针对其下料机构可采取自动化的升降措施，对电机过载情况予以保护，并及时反馈故障问题；优化设计PLC系统过程中，能对清理铲进行自动化的升降控制，还可对过载后的电机予以保护和进行故障反馈工作，不同机构最大限度只能允许一个机构移除上限位。⑧能使输入点和输出点的条件逻辑运算最终结果相对应。能使控制信号被转变成二进制表，能使传感器信号转变成二进制表，逻辑运算期间产生的过程和结果能全部保存到整数位表中，逻辑运算最终结果可转变成对应的输出点。

3.3 使电网调度实现自动化效果

电力系统要想构建成自动网络系统，必须使其电网调度达到自动化效果。对应的发电厂、电网中心以及附属的变电站等各个设备都应进行全部连接，这样才能使电网调度达到自动化要求，同时还能全面保障电力系统整个安全程度不会被外部所影响。并且不会再依靠人工去监控电网中的电压情况，电流情况以及电力负荷情况[4]。在监视不同负荷回路中的实时功率期间，需要对每条进线用PLC程序预测需量，并和所设定最大需量予以对比，当超过最大需量时，可通过自动化切除和闭锁相关负荷的回路，就能使其达到标准状态。在电网中应用PLC技术，能实时检测和采集有关数据信息，比如，某个时间段的功率数据，各个负荷的实时功率数据等等，并将实时计算的结果与最大需电量比较裕度，当所预测的需电量超出最大需量数据值时，PLC系统还可将报警指令直接传输到能源中心，其分厂级后台能直接转变成报警声音，予以提示调度人员调整超负荷电量部位，从而有效解决电网某部位的超负荷问题。电网自动化系统中采取全过程实时监控和管控措施，能有效避免给不同电力设备带去经济损失，具有抵抗风险的功效，同时电网在实现自动化功能之后，能合理选用最合适的系统运作方式，能给电力有效减少耗电量。符合我国目前所推行的节约能源理念和有关政策，能给广大电力用户提供良好的使用体验效果。

3.4 将PLC技术应用在闭环控制过程中

电气工程企业为了使工作效率有所提高，需要使所使用的电机达到可靠性启动和运行要求，将PLC技术应用到电气工程中，能对输入机器，电力输出机器，电流调节机器进行智能化控制，能精准地输入不同设备的操作指令，促使电机启动时达到智能化要求，并在规定时间内自动化地启动电机设备和进行自动化的控制闭环[5]。同时在应用PLC技术期间还可精准地储存数据信息，有关技术人员能按照特定顺序测算动力泵的实际运行时长，并做出自动化的统计结果，并将这种计算结果选用最强功能的动力泵，为了让所开启的电子屏幕达到有效控制，技术人员需要采取特定的输入指令启动智能化设备，让电机在较短时间内达到正常运作效果。同时还可通过改变其难度系数，提升自动化操控质量。

3.5 设计CAD软件中应用PLC技术

CAD软件属于完整健全的电气设计工具，复杂程度较高。其中运用CAD软件中包含支撑软件和应用软件，以往在用CAD软件进行设计活动期间需要使用不同类型的模具当作设计材料，容易给自动化控制系统带来一定的缺陷，比如，难以有效预测故障问题，延长了接收数据的时间，使自动化控制精准度降低。将PLC技术应用到CAD软件的电气设计过程中，能按照全新的概念和多种空间设计方式构建多维度模型。让操控程序与该系统彼此之间更为契合，能满足现行电气工程自动化控制运行需求。将PLC技术应用到CAD电气设计方案过程中，可通过运用顺序逻辑中的梯形图自动化地生成CAD系统，能使电气信号不变的情况下进行工步状态的处理，还可用时间继电器编制C语言，还能按照工况和数据信息选择链表结构，能有效解决CAD软件方案中的问题，总的来说，将PLC技术应用到电气工程自动控制系统中进行应用，能产生高效便捷的效果。在CAD设计过程中应用PLC技术，能自动化操控坐标点画线情况，还可通过运用divide指令和measure指令去编辑符号。从而使CAD软件的方案设计更为便捷。

4 结束语

总之，通过将PLC技术应用到涡轮螺旋桨调速、优化PLC系统、电网调度、开关量控制、CAD软件设计过程中，能有效提升电气工程运作时的速度和工作质量，能使操作过程更为便捷，能充分发挥控制系统，通信系统以及配电系统中的最大作用，从而为智能化电气工程行业发展奠定扎实根基。