虽然随着科学技术的发展，现我国的发电方式不断拓展，包括核能发电、风能发电、水力发电等，但这些发电方式受原料及环境干扰较严重。因此，据统计分析，我国80%以上电力企业仍是依靠火力发电。输煤系统作为火力发电厂的重要组成部分，其控制系统的正常运转直接关系着火力发电厂的效果。PLC操作简便且可靠性高等优势使其广泛应用于火力电厂的控制系统当中。

1.PLC概述

1.1PLC的基本概念

    PLC，全称“Programmable Logic Contmller”，可编程逻辑控制器，起源于20世纪80年代，是基于计算机技术、通信技术和自动控制技术而发展起来的，多用于监测和控制工业生产过程^[1]。PLC的功能完善、可靠性较高、具强抗干扰能力、易于操作，同时还具通信功能，现PLC已成为现代集散控制系统当中的重要基本控制单元之一，在火力电厂当中的应用也非常广泛。

1.2PLC的组成及原理

从结构上来看，PLC包括整体式和模块式两种组成方式，虽然组成方式不同，但其内部结构基本相似。PLC主要由CPU模块、存储器、I/O模块、编程器和电源模块共同组成。

PLC的工作原理类似于计算机，但是在实际应用当中，PLC的操作比计算机要简单得多。实质上，PLC就是由继电器、定时器和计数器等设备所组成的控制系统，相对应地，可将其视为输入、逻辑控制和输出三部分，其中输入部分主要负责将所接收到的电压或是电流信号等进行转换，以变换成PLC系统CPU所能辨识的电平信号；逻辑控制部分主要包括CPU、存储器等，主要工作是利用特殊的程序语言或是出厂自带的逻辑部件，如定时器、计数器、软件继电器等，以处理特殊的逻辑分析；输出部分主要负责将逻辑控制部分的分析结果，即经处理后的电平信号再次转换成外部电器设备所能辨识的电压或是电流信号^[2]。根据PLC系统出厂设置的控制程序，对输入端状态及用户程序进行扫描，最终将扫描分析结果输出至外部电器设备，从而实现控制的目的。

2.PLC在火力电厂控制系统中的应用

    PLC在火力电厂控制系统当中的应用较为广泛，并在系统当中发挥着无可替代的优势和作用，促进了系统的优化和自动化管理。下面就以输煤系统为例，对PLC在火力电厂控制系统中的应用进行详细分析。

2.1集中控制系统

    PLC的集中控制系统主要包括计算机、PLC柜、继电器柜和UPS电源等，安装于中央控制室。利用计算机电缆将计算机与PLC主机柜连接起来，控制设备主要用于采集和控制现场设备数据，通过监控可实现对整个现场设备的监视和集中控制。系统具强防潮和抗干扰能力，操作简单、可拓展，维护较少，且具软件控制化、自动检测系统故障等功能。此外，利用多台PLC，还可组成一个庞大的数据传输网络，实现一个系统对多条皮带的监测和控制，再结合地面指挥管理中心站，就能形成一个完整的监控系统。

2.2现场设备

    PLC在火力电厂控制系统当中现场设备的应用主要体现在利用I/O数据采集柜对现场设备的运行状况进行采集。首先将电缆与现场设备的之间的连接进行屏蔽，然后将PLC系统的I/O数据采集柜与电缆相连接，从而实现就地设备的集中远程分散控制。

2.3网络系统

    PLC系统拥有实时网络监控结构，可实现生产过程的监控管理。PLC的网络系统可对主要生产环节和相关辅助环节的生产过程进行数据采集，并将所采集到的数据进行传输、处理、打印等处理，通过集中监控运输皮带系统，结合工业电视系统可实现现场安全的远程监控，保证现场生产人员和设备的安全^[3]。通过监控网络，相关工作人员可在中控室完成对运输皮带生产过程的监视和控制，实现皮带生产系统的自动化生产和管理。各监控系统可对生产情况参数进行采集，包括实时工况、产量、仓储等，并以图表形式进行显示。PLC的网络系统还具备设备异常报警功能，当设备出现故障，或是模拟量超出限定范围时，系统会立即显示故障设备名称，同时进行报警，并将故障功能打印出来。此外，系统还会自动记录故障信息，以便于工作人员日后进行故障统计分析。

2.4监控系统

    PLC的监控系统包括运输皮带电机、给煤机、碎煤机和滚轴筛等设备，配合部分保护设备，如控制设备、通讯模块、速度、跑偏、煤位等方面的保护，就可实现皮带机的集中控制和监测，结合地面中控室，就可形成一个完整的监控系统，实现整个输煤过程的监控和监测。PLC监控系统的控制方式有两种：集控自动方式和现场操作。进行正常生产时主要采取集控自动方式，设备依照工艺顺序及流程进行生产，同时利用中央控制台对其进行自动启停的控制；若是就地就可采取现场操作的方式。设备在启动之前先由集控台发出预告信号，在确定现场具备集控自动启动条件后，设备即可按顺序进行自动启动。若在现场，则可直接利用起/停车钮来控制启动过程，起/停车钮位于现场的操作箱内，利用此按钮可随时停车。输煤系统的皮带设有各类保护措施，如低速保护、跑偏保护等，这些均可与集控系统相连接，参与设备的急停和锁停，以保证生产过程的顺利实施和安全性。

3.结语

    火电厂在进行生产时存在很多开关量顺序控制，PLC的应用不仅有效解决了大量开关顺序控制问题，而且还减轻了值班人员的工作，提高了电力企业的经济效益。相信随着电力企业的不断发展， PLC作为一种可靠性而准确的现场控制设备，必会在电力企业未来的发展当中发挥着越来越重要的作用，进而促进电力工业自动化水平的提高。

【参考文献】

[1]蔡超.火力电厂控制系统自动化设计控制探究[J].工程建设标准化,2014,(10):183-183.

[2]李国伟.PLC控制系统在火力发电厂的应用[J].科技创业家,2013,(21):70-70.

[3]王凯炼.PLC控制系统在火力发电厂的应用及注意事项[J].城市建设理论研究（电子版）,2013,(21).