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PLC与DCS在电气自动控制的应用

范华鹏

中煤第九十二工程有限公司,河北邯郸市,056010

摘要: 针对PLC与DCS在电气自动控制当中的应用展开探讨,从PLC与DCS概念入手,详细探讨了二者在电气自动控制当中的应用策略,有效实现了电气自动化控制,提高了电气设备运行的可靠性以及稳定性。研究结果可应用于电气自动控制系统构建当中,或者为相关理论研究提供支持,对于电气自动控制领域的发展有着积极意义。
关键词: PLC;DCS;电气自动控制
DOI:10.12721/ccn.2023.157110
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PLC与DCS是当前电气自动控制领域当中的关键技术,已经得到了广泛应用。相较于传统电气控制系统,应用了PLC与DCS技术的电气控制系统,不仅工作效率有所提升,而且故障发生概率得到了有效控制,整个系统运行的可靠性、稳定性以及安全性都相对更高。随着现代技术的发展,PLC与DCS技术也在不断更新,因此,加强对于PLC与DCS在电气自动控制当中的应用研究是十分有必要的。

一、PLC与DCS

PLC即可编程逻辑控制器,通过可编程的存储器,用于内部存储程序,主要包括电源、中央处理单元、存储器、输入输出接口电路、功能模块以及通信模块。主要工作流程包括输入采样、用户程序执行以及输出刷新三个阶段。具有编程简单、功能性强、使用方便、抗干扰能力强等方面的优势[1]

DCS即分布式控制系统,也称为集散控制系统,融合了计算机、通信、显示以及控制等先进技术手段,主要包括过程级、操作级以及管理级,由过程控制站展开控制决策,能够实现分散控制、集中操作,具有较强的可靠性、开放性、灵活性以及协调性,而且后期维护较为方便。

二、PLC与DCS在电气自动控制的应用策略分析

(一)PLC应用策略

1.应用范围

PLC的主要应用范围包括以下三个方面:第一,闭环过程,包括多个控制程序,通过流量以及压力等控制程序,形成闭环控制系统;第二,数字信息自动处理,电气自动控制当中,会产生大量的数据信息,为保障系统运作效率,需要具备较强的数据处理能力,而PLC能够实现对于系统数据的集中、自动处理,包括整合、分析和计算,还可实现数据转换,为电气自动控制系统运行提供可靠支持;第三,顺序控制,PLC在控制系统中的应用,与继电控制相比具有显著优势,能够简化操作流程,提高运行效率,同时还可实现对于系统能耗的有效控制,强化提升了各个环节的可控性。

2.应用策略

PLC在电气自动控制当中的应用策略如下:第一,在顺序控制系统当中的应用,需结合实际情况,设定程序,输入信号,并通过发送指令操控系统,有助于提升顺序控制系统的稳定性,同时减少人力成本需求,提高系统运行效率,帮助企业创造更多经济收益。第二,开关量控制中的应用,主要是通过虚拟继电器实现的,相较于传统机械继电器,PLC技术的运用,能够有效缩短系统运行时间,实现接触器的快速反应,最短时间内控制短路故障,以免造成不良影响,同时还能够减少资源浪费。第三,在配电柜自动控制中的应用,可通过控制编程逻辑控制器,实现配电柜自动控制功能,并达到远程操作效果,同时还可实现对于系统数据的实时收集、处理以及分析,为系统控制提供可靠支持。第四,全球移动通信系统远程控制,将PLC技术应用到全球移动通信系统当中,能够实现对于配电系统开关量的远程控制,一旦出现故障问题,可第一时间进行反应,并自动报警。第五,在系统故障处理方面的应用,可通过对系统数据的分析,判断系统状态,当发生故障问题时,系统能够自动采取相应处置措施,避免故障蔓延,有助于减少系统损失和不良影响。第六,电机变频调速控制,将PLC控制系统与电力系统相连,能够实现对于电机变频调速的自动控制,通过主动接发脉冲参数,灵活调节电机变频情况。

(二)DCS应用策略

1.电气设备监控

DCS在电气设备监控当中的运用主要包括开关控制、信号传输、调压、调速。将DCS接入开关跳、合闸回路,能够实现对于开关有效控制,为保障系统安全,对于高压交流油泵等重要设备,应同时设置DCS内置软手操和屏上硬手操,不仅可以实现对于开关状态的有效显示,而且还能够由此监视开关回路情况,一旦出现回路故障,可及时发出警报。此外,运用DCS技术,还能够取消大部分表盘,将电流、频率等相关参数输入到DCS当中,可直接实现数据采集,为设备监视和系统操作提供了极大便利。最后,通过DCS内置软手操,还可实现对于励磁增减压操作的有效控制,可进行远距离调压、调速。

2.电气设备顺控逻辑

在电气设备顺控逻辑方面,运用DCS能够自动切换逻辑,提高系统运行效率。主要运用形式包括以下几个方面:第一,可在励磁自动、手动或备励状态下,实现发电机升压自动准同期并网;第二,自动解列逻辑,主要是针对发电机,当设备接受自动解列指令时,能够实现有功和无功的自动调整和切换,直至发电机解列;第三,DCS技术可根据实际工作情况和状态,实现电源的自动切换;第四,自动励磁和手动励磁的自动切换,保障系统运行的顺畅性。DCS技术在电气设备顺控逻辑当中的应用,主要是将收集的系统数据信息,输入DCS,并通过闭锁条件,展开逻辑判断,进而实现自动控制和切换操作[2]

结束语:PLC与DCS在电气自动控制中的应用,主要体现在闭环过程、数据信息自动处理、顺序控制,以及开关控制和电气设备顺控逻辑方面,对于保障配电柜等设备稳定运行,实现远程控制等方面发挥了巨大的作用。随着现代技术的发展,以及大数据时代的到来,未来PLC与DCS技术的数字化程度将会不断提升,电气自动控制系统的抗干扰能力、对于环境的适应能力等也将会得到有效改善。相信随着对PLC与DCS技术的深入研究和实践探索,电气自动控制领域将会得到进一步发展。

参考文献:

[1]叶新禄.PLC在电气自动控制中的应用与关键技术分析[J].数字技术与应用,2019,37(01):16+18.

[2]杜海香.DCS下的锅炉电气自动控制系统应用的作用[J].林业科技情报,2021,53(03):122-123+126.