淺談電廠PLC控制系統設計的要點
現代化的工業生產設備中，有大量的數字量和模擬量的控制裝置，例如電機的啟停、電磁閥、電動閥的開閉，介質的流量、液位、溫度、壓力等。利用可編程控制器(PLC)來解決自動控制問題已成為最有效的工具之一。本人一直從事電廠的電氣設計工作。電廠區別于一般工業環境：現場存在極強的電磁場，發電機的電壓高達數千伏，電流高達數千安。對于有些老設備的改造工程，由于現場條件限制，有時上百米的強電纜和PLC的信號電纜不能有效分開，甚至只能敷設在同一個電纜溝內。 http://plc.jlck.cn/ 這給PLC的正常運行帶來了很強的感應電壓和感應電流，引起誤動作。本文就電廠的PLC設計要注意的幾個問題加以敘述，希望得到同行的指正。
一、PLC的選購
目前市場上PLC的產品眾多，除國內品牌外，國外知名品牌有：日本OMRON、德國SIEMENS、美國MONDICOM、韓國的LG等。近幾年，PLC產品價格的較大下降，其性價比越來越高，形成了眾多技術人員選用的重要原因。其選購原則可以從四個方面考慮：
(一)系統規模
對于80點以內的系統，一般無須擴展，可選用PLC單機;系統較大在300～500點以內的，就要擴展;對于擴展仍不能達到要求的系統，就應考慮采用PLC網絡http://plc.jlck.cn/。確定了規模，由此盡可能詳細計算輸入、輸出點數，并且在實際點數的基礎預留有10%～25%的余量，以此保證系統今后的擴展方便。
(二)確定負載類型
以此確定PLC輸出采用繼電器輸出、晶體管輸出或晶閘管輸出。不同的負載選用不同的輸出方式。這對系統穩定運行很重要。根據多年實踐，電廠控制系統中執行機構多為電磁閥、電動閥、各類電機等，所以一般選用繼電器輸出方式。對于系統中依靠如流量、PH信號等模擬量信號調節轉速的加藥泵，因其受變頻器輸出控制，所以根據變頻器數量，也選用了模擬量輸出模塊。
(三)存儲容量與速度
盡管國外各廠家產品大體相同，但不是沒有區別。目前尚無各公司之間完全兼容的產品。各公司的開發軟件都不同，而用戶程序的存儲容量和指令的運行速度是兩個重要指標。一般存儲容量越大、速度越快的產品價格也越高。應根據系統大小合理選用。對以生產電廠加藥及取樣設備為主的中小型企業，就控制程序而言，僅有少量模擬量參與運算，所以程序容量不太大，選型時要注意，避免浪費。
(四)盡量選用知名品牌的PLC產品
盡量選用知名品牌的PLC產品，其質量有保障，技術支持好，售后服務也較好，還有利于產品擴展和軟件的升級。如一味追求低價格，產品低價購回，得不到應有的技術支持，會給調試工作帶來很大負擔，使調試周期延長，增加了項目的成本費用。同時給客戶造成不良印象，直接影響企業形象。且低價產品往往是更新換代產品，不利于設備的長期維護。如此惡性循環，將直接影響企業的經濟效益。所以，應選用大公司或其一級代理商的產品，以確保可靠的技術支持。這是有百益而無一害的舉措。
知名品牌的PLC銷售，在國內都有授權的代理商。最好與一級代理公司進行業務來往以確保可靠的技術支持，這是工作順利進行的有力保證。公司在進行選型配置、設計調試和后期維護等諸多方面，一級代理所具備的強有力的、及時的技術支持，是工程項目順利進行的保證。
筆者曾經在工作中，遇到有些工程公司因為初期采購配置價格方面的原因，選用了非授權代理的純銷售商的產品，導致配置上硬件與軟件不匹配，在調試階段供應商無法給予及時有效的支持，給后期調試帶來了很大困難，不得不重新配置，給公司造成了很大損失。
二、抗干擾措施
上述提到電廠生產環境特殊，干擾源多而強，容易引起PLC的誤動作。所以必須加強防范，具體分三個方面來處理：
(一)電源端的處理
電源是干擾進PLC的主要途徑之一，主要是通過供電線路和阻抗耦合產生，各種大功率用電、發電設備是主要的干擾源。如PLC使用交流電源，可以在電源輸入端加接帶屏蔽層的1:1隔離變壓器或低通濾波器，以此來有效抑制外來干擾，提高抗高頻共模干擾能力，屏蔽層應可靠接地。如PLC上的DC24V電源一般都由各產品專用電源模塊，但容量很小，為幾十至幾百毫安，帶負載時要注意容量，同時加裝合適斷路器，做好短路保護措施。當PLC上的DC 24V電源容量不夠時，要從外部提供DC 24V電源;但該電源的“-”端不要與PLC的DC 24V電源的“-”以及“COM”端相連，否則會影響PLC的運行。
(二)輸入回路
PLC內部和I/O模塊輸入端一般都采用光電耦合隔離干擾信號，所以一般沒有必要在外部加裝抗干擾器件。如PLC輸入端光電耦合不能有效抵抗干擾，可用小型繼電器來隔離。有的系統需要使用外部信號的多對觸點，使用小型繼電器不失為一個好的方法。PLC來自開關柜的輸入信號和距離開關柜不遠的輸入信號一般沒有必要用繼電器來隔離。
(三)輸出回路
繼電器輸出模塊工作電壓范圍寬，導通壓降小，承受瞬時過壓過流能力較強，但動作較慢，適用于系統輸出變化不頻繁的場合。本人在設計中，一直采用PLC驅動外部繼電器，再用它來驅動負載http://plc.jlck.cn/。
(四)安裝與布線
開關量信號一般對信號電纜無嚴格要求，可選用一般電纜，信號傳輸距離較遠時和模擬量信號的傳輸可用屏蔽電纜。通訊電纜可靠性要求高，則采用PLC廠家提供的專用信號電纜;要求不高或頻率較低時也可以采用帶屏蔽的雙絞線電纜;PLC的外部信號、PLC和計算機之間的串行通訊線路可用光纜http://plc.jlck.cn/。
如果模擬量信號傳輸距離較遠，應采用4～20mA電流傳輸方式，而不是易受干擾的電壓傳輸方式;I/O線與大功率線應分開線槽走線;模塊的屏蔽線應接地。http://plc.jlck.cn/此外還應注意：PLC應遠離強干擾源，如大功率可控硅整流裝置、高頻焊機和大型動力設備。PLC不能與高壓電器安裝在同一個開關柜內，在柜內要遠離動力線安裝http://plc.jlck.cn/。
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