PLC控制系统在火电厂的应用.docVIP

PLC控制系统在火电厂的应用 随着计算机和网络通讯技术的发展，（Programmable Logic Contmller）可编程逻辑控制器）以其强大的功能和高度的可靠性在火电厂控制系统中获得了广泛的应用，它的可靠性关系到火电厂各大系统的安全运行，甚至影响到机组和电网运行的安全性和经济性。随着使用年限的增加，在机组运行期间所发生的各类事故中，因PLC系统故障引起的机组事故已占一定的比例，因此PLC控制系统故障及其防范便成为目前需要思考和解决的问题。?1、存在问题?发电站的环境空间存在极强的电磁场，发电机的电压高达数千伏、电流高达数百安，开关站的输出电压高达数十千伏或数百千伏。由于现场条件的限制，有时某段数百米长的强电电缆和信号线不能有效的分开，甚至只能在同一电缆沟内。这样，高电压、大电流接通和通断时产生的强电干扰可能会在PLC输入线上产生感应电压和感应电流，这种干扰轻则会造成测量数据显示不准，重则足以使PLC的光电耦合器中的发光二极管发光，导致PLC产生误动作。这种现象在现场经常发生，如：陕西金泰氯碱化工自备电站为3×130t/h+2×25MW火电机组，其中输煤系统、化学水处理系统、水源井系统均应用了带有上位机的PLC控制系统，而在锅炉吹灰系统、除灰、静电除尘、磨煤机稀油站、汽机胶球清洗系统等应用了小型PLC控制系统。输煤PLC程控系统，曾多次出现2号A皮带白启动，检查发现其输入、输出回路各有高达57V的感应电压，使其输入光电隔离器（DC24V驱动）动作，致使接触器吸合将2号A皮带启动。随后该电站采取了抗干扰措施，在负载两端并接了RC涌浪吸收器，到目前为止再未发生过类似现象。?2、防范措施?2.1 防止干扰的措施?PLC内部用光电耦合器、小型继电器和光电可控硅等器件来实现开关量信号的隔离，PLC的模拟量模块一般也采取了光电耦合器隔离措施。这些措施不仅能减少或消除外部干扰对系统的影响，还可以保护CPU模块，使之免受外部来的高电压的危害，因此一般没有必要在PLC外部再设置干扰隔离器件。?但如果PLC内部的隔离措施不能有效地抵抗干扰，对于开关量信号通常在其输入、输出回路外加中间继电器来隔离干扰信号。另外，PLC输出模块内部的小型继电器的触点容量较小，不能驱动电流较大的负载，需用中间继电器，另外还可以采用以下几种措施，有效的防止干扰。?(1) 防止输入信号干扰?当信号输入端有感性负载时，为了防止信号变化时感应电势损坏输入模块，应在信号输入端进行必要的处理。对于交流输入信号应并接电容C和电阻R，电容c和电阻R的选择要适当，一般参数容量应为：负荷容量如在10 VA以下时，可选用0.1μF+120Ω；负荷容量如在10 VA以上时，选用0.47μF +47Ω。对于直流输入信号，应并接续流二极管。如果与输入信号并接的电感性负荷大，RC滤波效果不好，可使用中问继电器隔离缓冲，这样效果更好。?(2) 防止感应电压?感应电压主要是通过输入信号线之间以及输入信号与其它线路之间的电气耦合产生的。应尽量避免输人信号线与线平行走线。在长距离配线和大电流的场合，其感应电压大，可用继电器转换；也可在输入端并接涌浪吸收器；如果可能的话，可在感应电压大的场合改变交流输人为直流输入。?(3) 防止输出信号干扰?当输出模块驱动感性负载时，输出信号电平由OFF变成ON时产生突变电流，由ON变成OFF时产生反向感应电势。另外，大电流电磁接触器的触点动作时会产生电弧，这些都可能对PLC系统产生干扰。?对于直流负载场合，可在负载的两端并接续流二极管，二极管也要靠近负载，二极管的反向耐压应是负载电压的4倍。续流二极管与开关二极管相比，动作有延时，如果这个延时是不允许的，则可在负载的两端并接RC涌浪吸收器。?对于交流感性负载的场合，在负载的两端并接RC涌浪吸收器。如果是交流100 V、200 V电压而功率为400 VA左右时，RC涌浪吸收器的电容和电阻应选用0.47μF +47Ω。RC涌浪吸收器越靠近负载，其抗干扰效果越好。对于交流接触器触点在开、闭时产生的电弧干扰，可在触点的两端连接RC涌浪吸收器电路，效果较好。在开、关时产生干扰较大的场合，对于交流负载可改用双向晶闸管输出模块或选用带有涌浪吸收电路的输出模块。?(4) 防止外部配线干扰?交流输入、输出信号与直流输人、输出信号不要使用同一根电缆；在30m以上的长距离配线时，输入信号线和输出信号线应分别使用各自的电缆；输入、输出信号线与高电压、大电流的动力线应分开配线；控制器的接地线与电源线或动力线应分开；对于300 m以上的长距离配线，最好用中间继电器转换；集成电路或晶体管设备的输入、输出信号线，必须使用屏蔽电缆，屏蔽层在输入、输出侧悬空，而在控制器侧接地。