火力发电厂PLC控制系统的可靠性措施

顾博才

摘要：PLC具有强大的逻辑与功能，可以运用编程控制器提高火力发电厂的安全性与可靠性，使得各个机组及电网能够提升自身的安全及经济性能。随着使用时间的增加，机组运行时可能会面对各种事故挑战，需要寻找判断故障的方法，有效解决系统故障问题，提高系统运行的安全性与可靠性。本文主要阐述了火力发电厂的工作环境特点及提高PLC控制系统可靠性的有效策略。

关键词：火力发电厂;PLC控制系统;可靠性;

火力发电厂的空间较为狭窄，内部安装着大量的控制系统设备、配电装置等，电缆通道较少，需要将多种电缆同向铺设。高电压及大电流设备在断开状態时容易产生强干扰作用，产生感应电流及感应电压，对系统运行造成了较大影响。

一、火力发电厂的工作环境特征分析

火力发电厂内部存在着极其复杂的而电磁场，内部电压及电流均较高，可以输出数百千伏特的电压。现场环境会对其工程产生较大影响，可能导致较长长度的电缆难以分隔开，同时位于电缆沟之内，存在着较大的阻碍作用。在电压较大、电流较强时，容易在PLC的输入导线上生成强大的感应电压及电流，可以给发光二极管提供发光能源，降低了光电耦合器的抗干扰作用，使得PLC产生了失误动作。例如，当水电站中的PLC维持正常工作状态时，在发电机启动之后可能会出现失误动作，可以观察到在尚未输入信号时便有闪动现象发生。实际上，干扰信号也可能经过PLC侵入到电源当中。发电站环境中的继电器使用的是直流电源，应该充分考虑输出电路的特点，提高控制系统运行时的可靠性。

二、火力发电厂PLC控制系统的抗干扰概述

通常情况下，PLC内部安装着耦合器和输出设备，能够将外界的光信号有效隔离起来。此类设备能够减少外界对于系统的干扰性，起到保护CPU模块的作用，避免高电压伤害内部电池。

在火力发电厂辅助机制中，外界环境可能会对控制系统产生较大干扰，降低了光电耦合器的抗干扰作用。可以运用小型继电器阻挡干扰，运用长度较长的导线导入到输入端口中，在外部驱动器的作用下控制回路的控制输出方式，提高火力发电厂的工作效率。运用串行通信线路将外部信号、PLC和计算机连接起来，使其能够在防火、防爆的工作环境中运行，获得更高的控制质量与效率。

三、PLC控制系统的设备安装及线路布置工作分析

首先，开关量信号对于信号电缆并没有要求，可以选择一般化的电缆完成工作任务。在信号的传输距离较长时，可以选择屏蔽电缆的方式，使得模拟信号能够维持高速运行状态。对于通信电缆具有较大要求，需要使其具备较高的频率，运用厂家专业化的电缆完成工作任务。在信号频率较低的环境中，可以运用屏蔽的双绞线电缆工作。

其次，PLC控制系统需要远离强干扰源，如各种大功率设备、高频率焊接机械等。PLC与高压电器不能处于相同开关柜中，需要增加其与动力线之间的距离，安装一个具有电感性的原件，将各种原件并联起来，建设起消弧电路。

再次，在PLC控制系统中，若出现了I/O线路或者大功率电路，可以在同一个线槽中布置多个信号线，运用屏蔽电缆制作信号线。可以将不同电缆设置成为交流线与直流线，采用分开铺设的方式，运用屏蔽线完成工作任务。为了提高管理效率，可以将不同类型的线安装到不同的电缆管道当中，扩大线路之间的空间距离，获得较好的铺设效果。

最后，在传播模拟信号时，可以运用屏蔽线完成任务，并将其一段接入大地中。为了避免受到高频信号的干扰，可以将数字信号线的屏蔽系统与电位均匀系统并连起来，降低整体电阻值。若难以设置点位均匀系统，需要降低低频系统的干扰，运用不同的插接设备完成接地操作，实用备用端子或者地线段子分割开插接件，降低各种原件之间的相互干扰性。

四、对电源系统的处理措施分析

电源系统是影响PLC稳定系统的主要因素之一，主要是通过供电线路内部的阻抗耦合作用产生的。对于整体系统来说，发电设备是产生干扰信号的主要设备。

如果PLC控制系统使用交流电源，在强高干扰性环境中对于可靠性的要求较高，可以在交流电源一段添加隔离变压设备，将其与低通滤波器连接起来，避免外界干扰的侵入，提高系统的抗干扰能力。

低滤波器可以吸收掉电源中的大多数“毛刺”，可以使得磁环中的磁通相互抵消，避免出现饱和现象。高频干扰信号需要通过初级及次级绕组作用完成电容传递任务，减少绕组间的分布电容状况，提高系统整体的抗干扰能力。

电源滤波器产品也是提高电源可靠性的重要设备，可以运用直流电源或者蓄电池给PLC控制系统供电，降低交流电源的干扰作用，确保FLC的正常工作。

五、对PLC输入端的处理策略分析

信号输入端可能存在着感应负载，能够避免信号发生较大变化，使得感应电流损坏输入模块。因此，需要做好对信号输入端的处理工作，并连接如电容和电阻，科学选择电源设备型号。设备的选择需要根据负荷容量的情况确定。对于直流输入信号，需要并联接入二极管，避免出现输入信号一端感应负荷过大的情况，获得良好的RC滤波效果，运用中间继电器完成隔离缓冲任务，获得较好的抗干扰效果。

六、对PLC输出端的处理策略分析

继电器输出端的工作电压范围较小，导通压降水平较低，承担瞬时电流的能力较弱，运行速度较慢。在控制系统的输出量变化恒定时，可以选择继电器型输出模块。PLC控制系统内部的触点较小，断弧能力较差，难以直接应用于发电站的工作环境中，需要在外部继电器的驱动作用下完成任务，获得恒定的负载水平。

断开的直流电路对于继电器触点的要求较高，可以选择较小的触点完成工作任务，仔细分析其作用。例如，在水电站发电系统中，电磁阀门内部存在着与线圈串联的触点，可以在内部完成通电任务。可以运用触点型号较小的继电器连接输出信号信息，获得良好的工作性能。

结束语：

在火力发电厂工作时，PLC控制系统具有较高的精度及可靠性，安装成本较低，维护过程十分简单，具有较大的应用价值。本文通过分析火力发电厂工作环境，研究PLC系统应使用何种电源进行工作，同时阐述PLC系统的抗干扰能力，即发电过程中，外界可能产生的干扰因素。火力发电厂的现场环境条件较差，需要做好防范措施，检查现场环境，排除干扰因素，选择合适电源发电，根据正确的系统设备安装步骤与线路完成PLC系统在火力发电厂中的布置，并对其输入端与输出端选择合适的电源，使系统发挥优势，稳定发电，确保发电厂可以稳定运行，获得良好的运行成果，提高系统的可靠性与安全性。

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