PLC控制系统在热电厂中的应用

【摘 要】随着社会的进步,科学技术的发展,现如今的企业为了更好的发展,都在引进高新技术进行生产作业.这就增加企业对电的需求,因此为了企业的用电需求,PLC控制系统在大多数的电厂广泛使用.

【关 键 词】PLC控制系统；热电厂；应用；自动化控制

1前言

随着我国的发展,我国在用电的地方大大增加,而我国的电力方面的技术还不是很先进,而我国人口大部分地区非常密集,因此大部分地区就出现了用电困难的现象.因此,为了解决人们用电困难,生产出更多的电量来满足人们的用电需求,这就需要热电厂采用更加先进的技术,更加先进的设备,来提高热电厂的生产电的效率.

2PLC系统的硬件设计

2.1对上下位机的配置问题

一般一个热电厂PLC自动化控制系统都会有600多个的I/O控制点.由于对I/O控制点进行一系列的研究考虑,找到了最适合PLC系统的西门子型号是T1545.由于这个PLC系统模块的是有限的而I/O控制点非常多,因此需要对I/O控制点分为四个模块.上下位机进行串行通讯,并且由UPS为整个PLC系统提供电源.

2.2保证讯号的可靠性

2.2.1讯号的联接

传来了的电流信号大概在4mA到20mA之间,这样电流信号要先经过仪表在经过PLC系统,这就被称之为输入的信号.在经过了长期的实际应用后我们得知,仪表和PLC系统相当于串联的关系,当仪表和PLC中不管哪一个出现故障,都会导致这两部分的信号都会出现故障,因此,这就需要对其进行改进,其中有两种方法可以对其进行改进.第一,当电流信号输入到仪表后,可以将电流信号转变为电压信号在输入到PLC系统.第二,如果不能够将电流信号转变为电压信号,也可以使用两条线路,将电流信号分别输入到仪表和PLC系统中.因此可以根据实际情况来选择这两种方法的一种,图1为PLC冗余控制系统：

图1PLC冗余控制系统

2.2.2讯号的隔离

输入信号还可以是,当现场来的电流信号在经过伺候放大器和手操作器的时候.当电流信号经过手操作器时,会有售操作器中的内阻产生一个电压信号输出售操作器,然后在将电压信号输入到PLC系统中.由于PLC系统中输入端的负端应当接地,而伺候放大器也有一端是接地的,所以当售操作器和伺候放大器相连接时,两个接地端将会同时出现,这就会导致售操作器和PLC系统的信号出现故障,因此我们必须采用有效的方法来解决这一问题.可以采用的方法有两种：第一,对伺候放大器进行隔离,也就是说是伺候放大器的接地端进行浮空.第二,也可以对手操作器和PLC进行隔离,就是在手操作器和PLC之间加一个隔离器.

2.2.3对PLC进行故障的处理

仪表系统和PLC系统采用的操作时不同的,仪表系统是由手动操作的,而PLC系统是采用自动化控制的方法.由于存在着各种因素会导致PLC系统出现事故,所以当PLC系统出现故障时,要对其进行分析,并且要根据这些事故对PLC系统造成的破坏程度,对其进行分类：轻故障和重故障.对于轻故障所采取的方法是,在屏幕上对其进行显示,来给操作人员加以提醒提示；对于重故障的处理方法,当PLC系统出现重故障时,要将仪表系统自动切换,并且发出警报的声响,以此来对操作人员进行提醒提示.除非PLC系统的故障排除了,否则就要将PLC系统进行脱机,不能使之与仪表连接,并且不能够将操作系统进行切换.PLC的自行诊断和梯形的编程功能是用来处理这些故障的重要功能.

3设备的实时控制软件介绍

Tisoft软件是PLC自动化控制系统的内部配置,而这一软件是一套梯形的逻辑指令的集合,有了这一软件,可以使得这个系统的逻辑控制功能非常顺利的运行,比如说整个系统自诊断和故障的处理.当然这一软件还有包括其他很多的功能：控制功能模块和函数功能模块,这样在进行简单的控制时,就可以直接利用功能模块对其进行控制就可以了,但是对于复杂的控制就不能适用控制功能模块了,需要编写程序.

4PLC控制系统在热电厂中的应用

为了提高热电厂产生电量的效率,可以采用PLC自动化控制系统,并且在热电厂中的每一个环节都使用PLC控制系统,将会大大提高热电厂产电量的效率,从而给企业带来更高的经济收益.这些主要体现在化学水处理的应用、气力除灰中的应用、石灰石-石膏湿法全烟气脱硫系统中的应用.在采用PLC后热电厂中每个环节都会得到很大的提高.

4.1PLC控制系统在化学水处理中的应用

对化学水进行处理是每个热电厂的必备工作,在一般情况下,处理化学水时可以才用两组设备,当然这两组设备也有共有的设备,例如两组都要有阳床、过滤器和混床等设备.对化学水进行处理是要有一定的顺序的,要先将预处理的水进行过滤,再对其进行分渗透,对离子进行处理,对离子的处理主要是对水中的阴阳离子进行交换,最后是将混合而成的离子制作成为不给水,经过处理的化学水也是有用途的,可以提供给电厂锅炉使用.在化学水的处理中,PLC的作用是对处理设备中的过滤器和阴阳床进行控制,当PLC在各个设备的使用时,运行的方式都有很多种方式,例如在水过滤器中PLC的运行方式就有3种,阴床和阳床有4种.由于有两组处理设备,因此在公用设备中,一般都是有两台PLC控制系统同时对一台设备实行控制,但是这种情况往往会出现冲突,因此,要避免对PLC系统造成损失,可以只开启一台PLC系统,并且要注意在所有设备都关闭后才能将PLC系统关闭.

4.2PLC控制系统在石灰石-石膏湿法全烟气脱硫系统中的应用

在以前,DCS系统是常常用于热电厂的石灰石-石膏湿法全烟气脱硫,这一系统存在着很大缺陷,因此,到现在,PLC控制系统早已取代了DCS系统.PLC系统中的监视功能可以对热电厂中的每个环节进行监控.此外,将PLC控制系统应用在石灰石-石膏湿法全烟气脱硫系统中,不仅能够降低成本,还能够是在维护方面使之变简单,将系统构建简单化,如果热电厂采用传统的DCS系统,需要的资金将远远高于采用PLC控制系统.DCS与PLC相比,DCS的系统构建比较复杂,而PLC则要比起简单的多；并且DCS的维护要比PLC的难度大.

4.LC控制系统在气力除灰中的应用

在热电厂中,除灰系统的正常运行关系到整个热电厂的正常运行,现如今,PLC双机热备方式被广泛应用到热电厂除灰系统中.PLC双机热备配置是由电源、PLC主机、通信以及热备处理模块组成的配置组,每一个配置都负责这不同工作,而且当PLC出现故障时,可以在短时间里是备用机充当主机,是其可以正常的工作.

5结束语

在热电厂中使用PLC控制系统,可以实现热电厂在生产过程中的自动化控制,这样就可以大大的减少了人力资源的使用,还能够有效的提高热电厂的产电量的效率,同时有效的减少事故的发生,从而,为企业带来更多的经济效益.