PLC技术在铁路电气化中的应用与发展分析

张,崇

摘要：伴随着社会经济与信息技术的快速发展与进步，PLC技术在电气自动化的控制方面拥有愈加广泛的应用，逐渐成了其中的重要组成部分之一。而铁路电气自动化则是电气化项目中的重点项目，主要是利用电力进行带动的铁路运输系统，为了推动铁路电气化向现代化进行发展，PLC技术不仅能够使铁路电气化向信息化的方向发展，还能够强化铁路电气化工程的安全性。本文从PLC技术在铁路电气化的应用角度出发，旨在推动铁路电气化的进一步发展。

关键词：PLC技术；铁路；电气化；铁路工程

引言：随着第三次工业革命的完成，计算机技术与通信技术在我们的生活中的影响逐渐加深，工业水平迎来了质的飞跃，而工业生产所控制的领域也逐渐向计算机可操作的方向发展，这代表着工业时代开始向信息时代发展，PLC技术已经成为铁路电气化项目中的前端技术之一，正推动着铁路电气化的发展。

一、PLC技术在电气控制中的应用优势

工业生产企业在应用PLC技术的过程中，还需要根据产品的性能与生产规模调整系统结构，从而满足实际的生产需要。比如选择了微型的PLC系统，该系统的特点是结构轻便、检查方便、安装便捷，大型的PLC系统拥有更加完备的功能，它的计算系统更快、数据精度更高，主要应用在大型的工业企业中，能够进一步强化企业的经济效益。在PLC系统的设计中，PLC系统能够承受外部的电磁波与紫外线的影响，并且利用更加先进的防护技术，使应用PLC系统的生产过程保持正常。电力设备在运行的过程中，使用PLC控制功能可以减少错误情况的出现，可以帮助工作人员快速定位故障位置，并及时发出错误警报，终端的操作人员只需要通过计算机屏幕，便可以确定故障点，便于维修人员快速达到故障点，进行维修工作。

PLC技术是一种集控制与编程为一体的综合性计算机技术，利用该技术可以对电气设备的内部进行全方位、准确地检查工作，并制定出一个完整的、合理的电气控制计划。由于工作人员使用了自己的PLC算法与程序，使通知过程变得更加简单，在电力运行与自动化控制的过程中，提供智能水平的同时，还可以迅速完成相关的安装工作，减少了不必要的成本浪费，减少各个领域的操作成本。PLC技术的应用主要是通过视觉和简单的操作指令来实现，使整体的控制工作更加便捷，减少了工作人员的操作难度，利于创新人才的发展，因为简单的操作过程并不需要过于复杂的技术培训工作，长时间应用这项技术后，能够更加便捷地控制相关目标，并且该技术操作简单，不会影响设备的正常运行，进一步保障了电气设备的运行。安全性是PLC技术的优势之一，同时也能够电气设备进行控制，PLC技术对电力系统有着极强的抗干扰性，因此在复杂的工作环境中，也能够充分发挥出自身的作用。近些年随着该技术的不断完善，电气设备在其中获得了良好的发展优势与安全效果，该技术能够适应电气设备的自动化要求，并且便于工作人员进行管理[1]。

二、PLC技术在铁路电气化中的实际应用

（一）PLC技术在铁路电气化设备中的应用

现阶段铁路电气化的设备中所使用的保护装置由数个基础原件所组成，每个原件都有自己的一项功能，由不同的原件组成后，就共同发挥出安全保护器的应用功能，其中包含了逻辑单元、计算单元、执行单元等。保护装置中被保护的对象无论是数量或者其他的运行信号，都必须呈现在工作人员面前，而计算单元则采集了保护对象的所有信息，逻辑单元在这个过程中发挥自身的组合序列与规律运行的作用，有着强大的分析与计算能力，同时也是执行单元发挥自身功能的前提之一。当执行单元在接收到测量单元所发送的分析信号后便可以开始执行信号中所传递的内容，使保护装置的保护作用可以得到充分的发挥。PLC设备能够利用本身所带有的多种接口进行信息的获取与传递工作，本身具备良好的逻辑运算功能，同时它又可以控制电气设备，改善设备工作环境的重要因素之一[2]。

（二）PLC技术在电气化自动装置中的应用

在铁路运输系统中，最主要的便是电子自动化中的自动装置运行，这通常是由电气设备作为引导，以此为基础实现运输系统的运行效果，PLCS技术的应用则是在电源设备和变压器上进行作用，进一步强化的自动设备的应用效果，在一定程度上强化了自动装备的应用效果，对电气自动化的后续升级工作打下了基础，该技术的应用范围和功能与其他行业相比较，拥有一定的优势。PLC技术装置所针对的是变电所，其中包含的各种电源和变压器的运行信息都会被实时监控，这一装置在获取信息的同时，一旦检测到电源或变压器发生故障便能够自动断开故障区域的供电，同时开启备用电源或者是变压器，从而保证自动化设备能够正常运行，自动化装置的应用降低了因为设备故障而出现严重事故的概率，并且相关的操作指令还可以辅助管理人员完成手动的倒闸过程，进一步强化了变电工作的稳定性。

（三）变压器自动化技术的应用

现阶段PLC技术中所应用的有两种变压器的自动化构成方案。第一种是你将变压器与配套的设备当做常规的设备进行使用，如果操作单元、变压器或断路器内都缺少智能单元，也缺少计算接口等部分，则算作常规设备，在这种情况下，工作人员可以使用PLC变压器自动化的方式，对变压器进行控制，逐步完善自动化系统。在变压站中，可以把自动化屏幕、控制屏幕、配套设备等部件进行连接，工作人员可以使用线缆直接进行连接，并直接进行信息的转变，利用自动化屏在中控室、远程主机的监控系统对变压器直接进行监控，计算机控制系统中的工控机与PLC技术之间进行信息交换，进一步完善通信网络。这样的建构方式能够在旧站的改造过程中进行应用，有着投入成本小的特点。

第二种是变压器与配套设备作为智能化设备应用，如果变压器、断路器等设备在智能电源、计算机结构中进行应用，则需要使用PLC自动化屏构建自动化系统，使变压器能够自动运行与管理，工作人员可以在中控室中通过控制屏和配套设备进行观察，实现中控室、自动化屏、现场通信网络中的信息交换，配套设备与可编程变压器自动化屏之间，并不需要使用过于复杂的连接方式，自身有着简洁、高效地工作特点[3]。

（四）PLC技术在变电所内的应用

PLC技术除了可以应用在自动装置和电气设备以外，还可以实现变电所内的自动化，该技术是建立在互联网技术、计算机技术与通信技术的基础上，并整合这三项技术的优势总结出可编程控制技术，并被广泛运用到铁路电气化中的变电站及智能化系统中，比如北京供电段的雁翅牵引变电所和衙门口牵引变电所为例，这两种地方的变电站之所以能够连接全部的电网，是因为实现了自身的智能化、信息化、数字化的升级，从而支持了整个智能电网的稳定运行，实现配电、变电过程的可视化智能监控，可以集中控制变电所的所有控制盘、保护盘等，对它们的运行状态与所内的电流、功率和能耗进行模拟，将所有收集的信息利用快速的通信渠道与控制中心进行实时的数据交换，实现远程控制、调节、遥测的功能，推动铁路电气化的蜕变，进一步强化该技术在铁路电气化工程中的应用，实现我国经济的快速发展。

结束语：PLC技术作为现阶段融合了通讯技术、网络技术和自动控制技术的可编程控制技术，已经被逐渐运用到了铁路电气化的机械设备中，从而为了铁路电气化中机械设备的自动化和智能化做出了巨大的贡献，为工作人员的维修、应用带去了更深层次的技术革命，由此可以看出PLC技术在铁路电气化设备中应用的主要原因。

参考文献：

[1]. 中国首次主持铁路电气化技术领域国际标准[J]. 铁道技术监督,2023,51(03):135.

[2]. 中国首次主持铁路电气化技术领域国际标准[J]. 环境技术,2023,41(02):5.

[3]李振兴. 普速铁路电气化改造接触网悬挂技术要点及应用分析[J]. 工程建设与设计,2023,(03):79-81.