火电厂PLC控制系统的抗干扰分析
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２０１５年第３１期
（总第３４６期）
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ＮＯ．３１．２０１５
（ＣｕｍｕｌａｔｉｖｅｔｙＮＯ．３４６）
火电厂ＰＬＣ控制系统的抗干扰分析
郝宏伟
（神华陕西国华锦界能源有限责任公司，陕西神木７１９３１９）
摘要：随着可编程逻辑器（ＰＬＣ）逐渐成熟，其在控制领域发挥出重大的作用，实现了火电厂输煤的半自动化控
制，为智能控制系统的发展奠定了坚实的基础。ＰＬＣ控制系统在抗干扰方面受到内部和外部因素的影响。文章对
＇
Ｙ．ｇＹ＂ＰＬＣ－￣］系统的抗干扰进行了分析。
关键词：ＰＬＣ；控制系统；抗干扰；￣ｙ，，ｇｙ－；可编程逻辑器；半自动化控制 文献标识码：Ａ
中图分类号：ＴＭ５７１ 文章编号：１００９－２３７４（２０１５）３１－０１５０—０２ ＤＯＩ：１０．１３５３５／ｊ．ｃｎｋｉ．１１—４４０６／ｎ．２０１５．３１．０７７
１概述
可编程逻辑控制器主要用于不同机械设备的半自动
化操作和生产过程，通过存储编入的控制代码，执行运
行指令，借助数字模拟信号的输出来实现，是一种可以
编程的存储器。目前，大多数火电厂都是采用ＰＬＣ来控
制不同的运行分系统，对于主系统的控制则采用ＤＳＣ，
这就大大提高了操作和产电效率，节约了人工操作成
本。然而，随着发电机组控制容量的增加，火电厂的控
制环境和占地面积都在不断增加，这就增加了ＰＬＣ的干
扰问题。本文浅析了火电厂ＰＬＣ的控制流程，针对火电
厂干扰ＰＬＣ控制的原因进行了分析，提出了提高ＰＬＣ抗干
扰能力的有效措施。
２火电厂ＰＬＣ的控制流程
２．１ 原煤传输系统软件控制流程
ＰＬＣ对于火电厂系统软件的控制主要针对原煤传输
的工程控制，以实现对皮带传送机的自动化控制。火电
厂对于原煤的传输具体可以分为上煤和卸煤，二者在
ＰＬＣ控制过程中存在一些公共的控制系统程序。除此之
外，卸煤还包含自动控制和人为手动操作，以便更好地
保障原煤的燃烧发电效率。系统软件对此的控制流程主
要分为三部分：
首先是启动控制。ＰＬＣ控制系统为了实现对原煤传
输用量的科学设计，避免煤料因堆集而引发的火电厂事
故，在开启时会让后面的设备进行逆运转，保障煤料在
逆运转的过程中可以间歇传输，当前面设备开始运转
后，方可开启传输原煤的连续控制指令。
其次是故障控制。为了充分保障控制安全，传输原
煤一旦出现异常情况，会根据控制停止指令的自动检测
并识别、判断，进而立即停止传输源端设备的运行，根
据具体情况再逐渐停止关联的传输设备，同时会发出警
报，人为地快速响应并实施应急方案。
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最后是停止控制。一个是ＰＬＣ按照火电厂的发电需
煤量进行停止控制，一旦传输的原煤足够火电厂持续稳
定发电，将会立刻切断所有传输设备的电源；另一个是
针对突发状况或设备检修时的停止控制。每个控制流程
都有手动停止操作方式，以预防ＰＬＣ系统故障而带来的
控制风险。
２．２压力除尘ＰＬＣ系统控制流程
压力除尘ＰＬＣ控制系统主要包含对于编程初始代码
的匹配性控制、模拟信号控制处理、废气源流量的控制
部分、不同处理环节的协调控制部分、气锁阀组的多重
控制部分、总输灰管气量与质量控制部分、灰库控制部
分、灰斗气化单组设施控制部分以及气源灰分吹堵控制
部分。
目前，火电厂选用的压力除尘ＰＬＣ控制设备，都在
不同程度上纳入了ＰＬＣ控制开关量（如下面表１所示）的
信号模拟指令，根据火电厂的占地面积和产电配送电的
具体规模，对于除尘能力以及ＰＬＣ信号控制的数量存在
一
定的差异。
表１压力除尘设备需要纳／￣ＰＬＣ控制开关量Ｉ／Ｏ信号
对于气锁阀的控制流程又可以分为独立方式控制和
循环方式控制。在ＰＬＣ独立控制方式下，可以针对不同
除灰气锁阀的位置和所实现的控制目标，进行完全独立
精确的操作过程控制，然而由于受废气源的影响，采用
独立方式的控制最多可以实现１５个气锁阀的单独完全控
制。在ＰＬＣ循环控制方式下，同一个电场中的邻近的气
锁阀可以实现以此进行除灰操作控制，根据废气源的进
入方向，当前一个气锁阀除灰工作完成后，会自动切换
至下一个气锁阀的除灰流程，根据电场可容纳的强度容
量不同，又可以分为８ｈ除灰周期、１６ｈ除灰周期和２４ｈ除
灰周期。循环控制可以最大程度地提高除尘效率，保障
ＰＬＣ控制系统安全稳定运行。
３干扰火电厂ＰＬＣ控制系统的原因
３．１火电厂电源干扰
火电厂在实际配送电的过程中，会在厂区建立电源
变电站。由于电源功率波动较大可以引发电磁场的改
变，而电磁场直接干扰电磁波的传输，这就会引来许多
由于电源波动而产生的ＰＬＣ控制的系统故障。在实际的
工作现场，电网内部也在不断变化，会对ＰＬＣ的供电稳
定性造成冲击，这些也会对传输电线产生影响，进而破
坏ＰＬＣ控制系统的稳定工作。
３．２信号传输电缆的干扰
对于ＰＬＣ信号的采集常见的有两种方式：一种是对
现场控制信号直接嵌入ＮＰＬＣ的信号纳入Ｉ／０模块中；
另一种是通过中间的继电器采用间接的信号嵌入ＮＰＬＣ
可纳入的Ｉ／０模块中。光电隔离信号主要借助有线电缆
来进行信息交换与指令执行，当继电器中间采用的是
ＡＣ２２０Ｖ电源时，电缆内部产生的电容耦合很难消除，进
而对ＰＬＣ控制造成极大的干扰。
３．３来自接地后的干扰
一
般而言，采用ＰＬＣ来控制工业设备时，需要对系
统进行接地，具体又可以分为系统安全控制接地、屏蔽
干扰信号接地、逻辑接地和保护电路接地等。然而不同
接地环节的接地电位存在很大的差异，分布不够均匀，
这就为ＰＬＣ的控制带来极大的难度，不同接地点引起的
接地电位差，会产生闭路环形电流，进而干扰ＰＬＣ控制
系统的正常工作。
３．４外部检测点抖动带来的干扰
外部检测点抖动带来的干扰主要是针对具体的原煤
传输ＰＬＣ控制系统来说的，对于在火电厂原煤传输控制
系统中拉绳、跑偏和打滑等重要的停止运行信号，如果
设备在当时发生抖动的话，将会无法准确识别出ＰＬＣ发
出的指令，很有可能执行错误的控制信号，这就大大增
加了ＰＬＣ控制的危险性，对于一些突发的故障，由于受
到的干扰极有可能造成重大的损失。
４提高ＰＬＣ控制系统抗干扰性能的措施
４．１采用稳定电源
对于ＰＬＣ系统的供电电源选用ＵＰＳ电源，即可以实现
对其独立自主控制，由于ＵＰＳ电源的功率不是很大，在
供电过程中表现出很好的输出稳定性。尽量减少其他配
套控制系统所需电源对ＰＬＣ控制系统产生的影响，在ＰＬＣ
电源柜附近安装稳压器和信号干扰屏蔽器，通过隔离其
他电源产生的直流感应电流，形成一定的缓冲作用，以
保证可靠、安全、稳定地给ＰＬＣ系统供电。
４．２遵循接地原则
为了降低电缆对ＰＬＣ系统的干扰，在电缆的外部应
当包裹一定厚度的屏蔽材料，并且严格遵循一点接地的
原则。根据ＰＬＣ控制系统不同的接地环节和内容，合理
控制并辨别接地排和零排区分，对于模拟地、屏蔽信号
地和安全保护地及时采用一点式接地配置，接入地网。
４．３ Ｐｔ．Ｏ控制程序的设计
由于ＰＬＣ可以存储编写的控制程序代码，要想从根
本上抑制其他因素对ＰＬＣ控制的干扰，需要对ＰＬＣ进行功
能模块的优化。通过内部植入屏蔽干扰信号电容、电阻
零件和外部涂覆信号吸收材料，可以将电缆和其他抖动
产生的干扰信号进行直接屏蔽或吸收，进而保障ＰＬＣ控
制系统安全控制的持续进行。
５结语
在火电厂ＰＬＣ的应用中可以发现，ＰＬＣ控制系统中的
干扰来源错综复杂，不同的内部和外部环境均有可能为
ＰＬＣ的正常运行带来很大冲击，本文重要针对外部原因
的干扰分析，提出了有效的解决措施。
参考文献
『１１１ 王利恩．火力发电厂传榆煤ＰＬＣ控制系统的抗干扰问
题１３］．内蒙古科技与经济，２０１３，（３３）．
『２１祁文杰．浅谈ＰＬＣ在燃料输煤环境中的抗干扰措施
Ⅱ】．中国科技纵横，２０１４，（１２）．
【３】刘秉哲．浅议火电厂基于ＰＬＣ的输煤系统控制Ⅱ】．企
业技术开发（下半月），２０１３，（１Ｏ）．
作者简介：郝宏伟（１９８３－），男，陕西神木人，神华陕
西国华锦界能源有限责任公司助理工程师，研究方向：火力发
电厂热工。
（责任编辑：蒋建华）
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