PLC技术的原理及其在电力工程中的应用

丁建谊

摘  要：随着社会的发展，各行业对电力的需求也在不断增加，进而带动了我国电力工程的发展。科技水平的提高和自动化技术的应用，使我国电力工程逐渐向着自动化、智能化的方向发展，引起了相关技术人员的重视。结合PLC技术的原理和优点，分析和探讨了其在电力工程中的应用。

关键词：PLC技术;电力工程;微处理器;继电器控制

中图分类号：TM921.5            文献标识码：A               DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.01.108

在经济发展的带动下，我国城市化进程不断加快，各种电气设备得到了普及和推广，使得社会各界对电力的需求不断增加。电力工程项目的增加让人们开始关注供电质量问题。从目前的情况来看，我国电力工程正逐渐朝着自动化、智能化的方向发展，以自动化控制技术代替了人工控制，有效提高了电力系统的稳定性和可靠性，进而保证了电力行业持续健康的发展。鉴于此，相关技术人员高度重视并大力推广自动化控制技术。

1  PLC技术的原理

PLC，全称Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器，是一种以微处理器为核心的数字运算操作的电力系统装置。它是专门为工业现场应用而设计的。采用一类可编程的存储器，相关人员可以在该存储器内部执行相应的逻辑运算、顺序控制等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，实现对各种类型设备的识别或生产过程的控制。

PLC技术属于计算机控制技术范畴，其工作原理主要有三个不同的阶段，即输入采样阶段、用户程序执行阶段和输出刷新阶段。在输出采样阶段，PLC可以依次扫描所有输入状态和数据，并将其存入I/O映像区中的相应单元内，然后转而执行用户程序，控制输出操作;在用户程序执行阶段，PLC可以按照从上到下、自左向右的顺序，依次扫描用户程序，并对扫描到的数据信息进行运算，根据运算结果控制逻辑线圈的状态，以确定程序是否处于正常运行状态;在输出刷新阶段，CPU会发出相应的指令，然后依据I/O映像区数据和相关状态，结合电路封锁功能驱动外部设备的运行，从而实现电气自动化控制。

2  PLC技术的优点

作为微机技术和传统继电接触控制技术相互结合的产物，PLC技术克服了继电接触控制系统中机械触点接线复杂、可靠性低、功耗高、灵活性差等缺点，充分利用了微处理器的优势，具体包括以下优点。

2.1  功能完善

当前，PLC产品的规模和型号非常丰富，可以满足各种工业控制的需要，而且具有非常完善的逻辑处理和数据运算功能，被广泛应用于各种数字控制领域。

2.2  可靠性高

在PLC的生产过程中，采取了先进的内部抗干扰技术，极大地提高了系统的可靠性。同时，PLC具备相应的自我检测能力，一旦发现硬件故障，可以及时发出警报信号，提醒相关人员处理故障，因此，PLC控制系统具备很高的可靠性。

2.3  编程语言简单

作为一种工控计算机，PLC的接口相对简单，编程容易，其使用的梯形图语言编程对工作人员的专业技能要求较低，不需要面对复杂的汇编语言，即使那些不熟悉计算机的人员也可以轻松上手。

2.4  维护方便

在PLC技术中，以存储逻辑代替了接线逻辑，极大地降低了装置外部的接线数量，减少了系统的建设周期，同时，也在一定程度上降低了设计难度，以便于系统的维护和管理。不仅如此，PLC可以实现在线编程，转变生产过程，被广泛应用于多品种、小批量的工业生产控制中。

3  PLC技术在电力工程中的应用

在电力工程中，PLC技术的应用主要表现在以下几个方面。

3.1  开关量控制

开关量控制包括以下两方面的内容。

3.1.1  断路器控制

在传统的电力自动化控制系统中，对断路器的控制多是采用继电器控制的方式，需要使用大量的电磁继电器，存在许多触点和联接点，进而降低了系统的可靠性。而PLC技术的应用和普及，使得软继电器逐渐代替了继电元件，极大地提高了控制系统的可靠性。在PLC控制系统中，操作人员只需要执行一些非常简单的工作，比如分闸、合闸等，系统就会自动根据实际运行状况，给出正确的操作信号。同时，在系统出现故障时，会自动跳闸，并发出相应的报警信号。而且，PLC控制系统不需要进行复杂的二次接线，可以有效地降低接线失误率，大大减少维护检修的工作量。

3.1.2  备用电源自动投入装置

备用电源自动投入装置的主要功能是提高供电系统的可靠性，被广泛应用于大型企业的供电系统中。在原有的备用电源投入系统中，多采用手动或自动供回电线路的方式供电，在投切过程中，会出现几秒钟的断电时间，影响供电的连续性和可靠性。而应用PLC，可以实现对备用电源自动投入装置的控制，可以根据系统的实际情况进行抗干扰，具有可靠性高、操作简单、接线方便等优点。

3.2  顺序控制

在原有的电力工程中，控制系统一般都是采用继电器控制，而随着PLC技术的发展，高性能的PLC控制系统逐渐取代了继电器控制。在实际应用中，PLC不仅能够全面调节整个电力工程，也可以控制部分电路。同时，PLC控制器属于远方终端单元，可以利用远程控制的方式控制变电站现场的RTU装置，实现对各种开关状态量的采集和处理，并通过相应的反馈环节获得故障信息，以便及时处理和解决其中存在的问题和故障，以保证电力系统的安全、稳定运行。

4  结束语

总而言之，PLC技术的发展和普及为电力工程的自动化控制提供了良好的技术支持，对电力工程自动化的发展起着极其重要的作用。电力工作人员应结合实际情况，充分重视PLC技术的合理应用，进一步推动电力行业的持续、稳定发展。

参考文献

[1]周柯宇.关于电力工程PLC技术的应用[J].低碳世界，2014（8）：102-104.

[2]靳永超.PLC 在电气自控系统中的应用[J].科学导报，2013（12）：302.

[3]孟宪超.简述PLC在变电站变压器自动化中的运用[J].黑龙江科技信息，2014（5）：2.

〔编辑：白洁〕

Principle PLC Technology and Application in Electric Power Engineering

Ding Jianyi

Abstract： With the development of society， the industry's demand for electricity is increasing， in order to stimulate the development of power projects. And the application of technology to improve the level of automation technology， so that our electrical engineering gradually toward automation， intelligent direction， attracted the attention of the relevant technical personnel. Combined with the principles and advantages of PLC technology， analysis and discusses its application in electric power engineering.

Key words： PLC technology; electrical engineering; microprocessor; relay control