PLC在輸電線路自動(dòng)重合閘控制中的應(yīng)用.docVIP

PLC在輸電線路自動(dòng)重合閘控制中的應(yīng)用 殷興光 （陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西西安710300） 摘要：為提高三相自動(dòng)重合閘控制系統(tǒng)的工作效率和工作可靠性，利用PLC軟件代替硬件的方法對自動(dòng)重合閘裝置進(jìn)行改造。在PLC的軟件控制中，首次使用上升沿微分指令DIFU和下降沿微分指令DIFD，在控制中指令分別只對信號的上升沿和下降沿有效，保證了控制的精確度，減少了誤動(dòng)作，該兩條指令恰當(dāng)使用也是該文的創(chuàng)新點(diǎn)所在。從實(shí)踐結(jié)果來看，利用PLC構(gòu)成自動(dòng)重合閘裝置的控制系統(tǒng)運(yùn)行速度快、故障少、工作穩(wěn)定，且體積小、成本低，值得在工業(yè)領(lǐng)域推廣使用。 關(guān)鍵詞：plc；梯形圖；自動(dòng)重合閘控制；輸電線路 ：TN709?34；TP273：A：1004?373X（xx）20?0140?02 ：xx?04?25 ApplicationofPLCinautomaticreclosingcontroloftransmissionlinesYINXinghuang （ShaanxiInstituteofTechnology，Xian710300，China） Abstract：Toimprovetheworkingefficiencyandreliabilityofthree?phaseautomaticreclosingcontrolsystem，theautomaticreclosingdevicewasmodifiedbythemethodofusingPLCsoftwareinsteadofhardware.TheDIFUinstructionandDIFDinstruc?tionareusedfirstinsoftwarecontrolofPLC.Thecontrolinstructionsarevalidonlytotherisingedgeandfallingedgeofthesig?nalrespectively，whichcanensurethecontrolauracyandreducethemisoperation.Theappropriateapplicationoftwoinstruc?tionsistheinnovationpointofthisarticle.ThepracticeresultsshowthatthePLC?basedcontrolsystemofautomaticreclosingde?vicehasfastspeedrunning，lessfailure，stableoperation，smallsizeandlowcost.Itisworthpromotingandusinginindustrialfield. Keywords：PLC；ladderdiagram；automaticreclosingcontrol；transmissionline 在電氣系統(tǒng)自動(dòng)控制中，自動(dòng)重合閘設(shè)備應(yīng)用很普遍。以前的三相自動(dòng)重合閘裝置常采用繼電器、接觸器硬件的控制方式，由于繼電器、接觸器元件是有觸點(diǎn)元件。運(yùn)行中會(huì)造成觸點(diǎn)磨損、失效等現(xiàn)象，使自動(dòng)重合閘設(shè)備工作壽命變短、故障頻發(fā)，可見傳統(tǒng)繼電器式自動(dòng)重合閘裝置存在缺點(diǎn)。利用PLC的軟硬件構(gòu)成自動(dòng)重合閘裝置的控制系統(tǒng)，用軟件代替硬件的辦法可以克服傳統(tǒng)控制方式的不足，而且具有可靠、編程簡單、便于調(diào)試和維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。 1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1.1控制過程分析 輸電線路三相自動(dòng)重合閘裝置的控制過程示意圖如圖1所示。正常工作下，自動(dòng)重合閘裝置合閘，電流保持通路。當(dāng)出現(xiàn)超載等故障時(shí)，自動(dòng)重合閘裝置跳閘，經(jīng)過一定延時(shí)故障消除后重新合閘。如果合閘成功，則相應(yīng)的合閘成功信號燈點(diǎn)亮；如果合閘未成功，并不大于自動(dòng)重合閘的設(shè)定次數(shù)，那么繼續(xù)延時(shí)重合閘；若大于重合閘的設(shè)定次數(shù)，則自動(dòng)重合閘合閘未成功信號燈點(diǎn)亮。 1.2PLC型號選擇與I/O定義 根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要，自動(dòng)重合閘裝置的控制器可選擇OMRON公司CP1H系列的小型PLC，輸入為12點(diǎn)，輸出為8點(diǎn)，電源電壓AC100240V。PLC的I/O端子定義如表1所示，外部接線如圖2所示。PLC的輸入端接控制開關(guān)K（其接點(diǎn)有K1，K2，K3，K4）、合閘壓力閉鎖開關(guān)SQ1、分閘壓力閉鎖開關(guān)SQ2、斷路器輔助接點(diǎn)DL。輸出端接斷路器合閘接觸器HC，加速跳閘接觸器1JK，跳閘閉鎖接觸器2JK。 2PLC控制程序設(shè)計(jì) 根據(jù)自動(dòng)重合閘裝置的控制分析和PLC的I/O定義，設(shè)計(jì)的梯形圖如圖3所示。斷路器合閘時(shí)，控制開關(guān)K4接通，其觸點(diǎn)0.04閉合，斷路器輔助觸點(diǎn)DL閉合，其常閉觸點(diǎn)0.00斷開。線路發(fā)生故障時(shí)，斷路器跳閘，輔助觸點(diǎn)DL斷開，其常閉觸點(diǎn)0.00閉合，線圈W200.03得電，其常開觸點(diǎn)閉合，定時(shí)器TIM0000工作，100.01線圈得電并合閘。如果自動(dòng)重合閘裝置合閘成功，經(jīng)TIM0001的延時(shí)后，其常閉觸點(diǎn)TIM0001斷開，線圈W200.04失電，其常閉觸點(diǎn)W200.04閉合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)重合閘裝置自動(dòng)復(fù)位。如果合閘不成功，完成重合閘規(guī)定的次數(shù)后，由于TIM0001的延時(shí)作用，線圈W200.04仍得電，其常閉觸點(diǎn)W200.04為斷開狀態(tài)，線圈W200.03斷電。在梯形圖中使用了3個(gè)定時(shí)器，1個(gè)計(jì)數(shù)器，1個(gè)上升沿微分，1個(gè)下降沿微分指令，定時(shí)器TIM0000延時(shí)時(shí)間為1s，定時(shí)器TIM0001延時(shí)時(shí)間為5s，定時(shí)器TIM0002延時(shí)時(shí)間為8s。計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)1個(gè)，有保持功能。當(dāng)W200.03，TIM0002，W200.04常閉觸點(diǎn)閉合時(shí)，這時(shí)0.00常開觸點(diǎn)閉合可以使計(jì)數(shù)器T0003復(fù)位。 前沿微分指令DIFU的作用是當(dāng)前面的條件剛從OFF到ON（上升沿）時(shí)使W200.00接通一掃描周期的時(shí)間。后沿微分指令DIFD的作用是當(dāng)前面的條件剛從ON到OFF（下降沿）時(shí)使W200.01接通一掃描周期的時(shí)間。 3實(shí)用性 從控制方法上看，采用PLC電氣控制要改變控制邏輯只須改變程序，因而很容易改變或增加整個(gè)電氣系統(tǒng)功能。系統(tǒng)接線簡單、體積小、功耗小、成本低。PLC是通過指令實(shí)施控制自動(dòng)重合閘，指令執(zhí)行時(shí)間在微妙級，速度快，效率高，且不會(huì)出現(xiàn)觸點(diǎn)接觸不良等問題。從可靠性和可維護(hù)性上看，PLC電氣控制壽命長、可靠性高。且PLC還具有自檢查功能，能查出自身的故障，為調(diào)試和維護(hù)提供了方便。 4結(jié)語 本文基于PLC設(shè)計(jì)了自動(dòng)重合閘裝置系統(tǒng)。該設(shè)計(jì)方案在硬件上具有安裝編程簡單、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)；在軟件上，不僅滿足了自動(dòng)重合閘裝置的控制功能，還應(yīng)用PLC的定時(shí)器等指令實(shí)現(xiàn)了使所需延時(shí)時(shí)間的精確度提高了40%。提高了系統(tǒng)控制能力和可靠性，使系統(tǒng)具有通用性和實(shí)用性。 參考文獻(xiàn) 1黃翔，郭水南.基于永宏P(guān)LC的鋼卷稱重系統(tǒng)J.可編程控制器與工廠自動(dòng)化，xx（11）：49?50. 2房金菁，高學(xué)民.可編程序控制器M.天津：天津大學(xué)出版社，xx. 3劉雁飛.PLC系統(tǒng)中使用開關(guān)量輸入模塊檢測脈沖信號的限制條件J.可編程控制器與工廠自動(dòng)化，xx（11）：44?45. 4易繼鍇.現(xiàn)代控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)M.北京：北京工業(yè)大學(xué)出版社，1992. 5俞光昀.PIC系列單片機(jī)原理和開發(fā)應(yīng)用技術(shù)M.北京：北京大學(xué)出版社，xx. 6黃繼昌.傳感器工作原理及應(yīng)用實(shí)例M.北京：人民郵電出版社，xx. 7柴天佑，劉德榮.基于數(shù)據(jù)的控制、決策、調(diào)度與故障診斷J.自動(dòng)化學(xué)報(bào)，xx，35（6）：1?2. 8梁寒冰.基于模糊PID控制的溫控器的設(shè)計(jì)J.自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，xx，29（2）：15?20. 9李士勇.模糊控制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和智能控制論M.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1998. 10海生