plc在電網(wǎng)備用自動投入的應(yīng)用

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)plc在電網(wǎng)備用自動投入的應(yīng)用 目錄目錄. . . . 1摘要. . . . 2Abstract . . . . 3 TOC o 1-3 h z u 3 PLC系統(tǒng)配置及程序設(shè)計. . . . .8 3.1plc的系統(tǒng)配置. . . . . . . . .8 3.2 程序設(shè)計. . . . . . .84結(jié)論2外文文獻(xiàn). . . . . 14 摘要根據(jù)備用電源自動投入裝置使用的特點，將PLC芯片應(yīng)用于備用電源自動投入裝置用于電網(wǎng)設(shè)備電源自動切換，解決斷電時的工作電壓的消

2、失，導(dǎo)致用戶權(quán)限問題。關(guān)鍵詞： PLC、備用電源、自動投入 Abstract :Automatic input device used according to the standby power supply, PLC chip is used in the automatic standby power supply automatic switching device for power equipment, working voltage power of the disappearance, leading to user rights problem. Key words: PLC

3、、standby power、 automatic input 第一章 總體設(shè)計1.1系統(tǒng)實現(xiàn)功能1、在正常操作過程中，G變電站由WL1電力線，H變電站由WL2電力線，相互暗交替。當(dāng)任一線路故障跳閘，重合閘裝置相應(yīng)的動作，如重合閘成功，備自投不行動。如果不成功，那么BZT裝置，恢復(fù)工作。2、 性能參數(shù)1 動作可靠性 2 動作時間的設(shè)定 3 PLC動態(tài)響應(yīng)參數(shù)4 PLC靜態(tài)響應(yīng)參數(shù)3、 系統(tǒng)采用單總線系統(tǒng)的性能參數(shù)，對一些重要用戶供電雙回路供電方式，兩個變電站和電力用戶，當(dāng)正常運作自己的獨立運作，相互暗交替。采用PLC電路簡單（外圍元件少），控制準(zhǔn)確，可靠性高。4、注意事項：1工作環(huán)境2控制系統(tǒng)

4、中干擾及其來源3主要抗干擾措施1.2 PLC簡介 1.2.1可編程控制器簡介自1969以來，美國首先研制的PLC在世界各地，日本，德國，法國和其他國家已經(jīng)建立了自己的公司，受到工業(yè)界的重視。十九年代中期，可編程控制器進(jìn)入實用階段。PLC PLC的微計算機(jī)技術(shù)全面的介紹，從而產(chǎn)生了一個飛躍，功能更加完善?；谶壿嫻δ?，提高了數(shù)值計算，PID調(diào)節(jié)等功能，提高了計算速度。PLC的小型化，低成本，高可靠性，并確定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。PLC的小型化，低成本，高可靠性，并確定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。十九年代末和80年代初，可編程控制器已步入成熟階段，為大規(guī)模，高速度，高性能的發(fā)展，形成了多種系列產(chǎn)品，

5、編程語言也發(fā)展起來。我國在上世紀(jì)十九年代開始，80年代初引入PLC，來80年代中期，PLC已廣泛應(yīng)用于冶金，化工，機(jī)械等工業(yè)部門。中國早期的獨立研究和北京機(jī)械工業(yè)自動化研究所單位有一定的影響，上海工業(yè)自動化儀表研究所，大連組合機(jī)床研究所，成都，電氣機(jī)械，對中科院北京自動化研究所長春機(jī)床，計算和蒸汽所，上海起重電器廠，上海香港電器有限公司上海自力電子設(shè)備廠，和其他單位，但單位沒有形成規(guī)模生產(chǎn)。隨著改革的過程中，PLC廠家的出現(xiàn)；遼寧無線電二廠德國西門子技術(shù)的引入對s5-101u生產(chǎn)，s5-115系列PLC；中美合資廈門A-B公司生產(chǎn)的plc-2，PLC-5系列PLC。據(jù)統(tǒng)計，1996，國內(nèi)銷售的

6、90000臺灣（套）PLC，其中進(jìn)口80000臺灣（套），主要生產(chǎn)廠家有以下：1西門子20.83%。（2）莫迪康（施耐德），B（羅克韋爾），歐姆龍：14.58%；3三菱8.33%。通用電氣（4）：6.25%；富士電機(jī)（5）：4.17%；（6）其他品牌：4.16%。1.2.3繼電器控制： PLC的梯形圖與繼電器控制線路圖十分相似，主要原因是PLC梯形圖的注釋通常遵循符號電氣繼電器控制，只由一個有點不同。同時，該信號與控制的功能是相同的輸入/輸出，但控制繼電器PLC和差異，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。(1)控制邏輯：繼電器控制邏輯采用硬接線邏輯，利用繼電器機(jī)械觸點的串聯(lián)與并聯(lián)及延時繼電器的滯后動作等組

7、合成控制邏輯，其接線多而復(fù)雜，體積大，功耗大，一旦系統(tǒng)構(gòu)成后，想再改變或增加功能都很困難。另外，繼電器觸點數(shù)目有限靈活性和擴(kuò)展性很差。(2)工作方式：當(dāng)電源接通時，繼電器控制線路中各繼電器都處于受約狀態(tài)，既該吸合的都應(yīng)吸合，不該吸合的都應(yīng)受某種條件限制不能吸合。而在PLC的控制邏輯中，各繼電器都處于周期性循環(huán)掃描接通之中，從宏觀上看，每個繼電器受制約接通的時間是短暫的。(3)控制速度：繼電器控制邏輯依靠觸點的機(jī)械動作實現(xiàn)控制，工作頻率低。角點的開閉動作一般在幾十毫米數(shù)量級，另外，機(jī)械觸點還會出現(xiàn)抖動問題。而PLC是由程序指令控制半導(dǎo)體電阻來實現(xiàn)控制，速度極快，一般一條用戶指令的執(zhí)行時間在微秒數(shù)

8、量級。PLC內(nèi)部還有嚴(yán)格的同步，不會出現(xiàn)抖動問題(4)可靠性和可維護(hù)性：繼電器控制邏輯使用了大量的機(jī)械觸點，連線也多，觸點開閉合時會受到電弧的損壞，并有機(jī)械磨損，壽命短，因此可靠性和可維護(hù)性差。而PLC采用微電子技術(shù)，大量的開關(guān)動作由無觸點的半導(dǎo)體電路來完成，它體積小、壽命長、可靠性高。PLC還配有自檢和監(jiān)督功能，能、檢查出自身的故障，并隨時顯示給操作人員，還能動態(tài)的監(jiān)視控制程序情況，為現(xiàn)場調(diào)試和維護(hù)提供了方便。 1.3電氣主接線圖：低壓電力網(wǎng)供電系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在閉環(huán)設(shè)計，開環(huán)運行方式。對110kV電網(wǎng)供電局的正常運行，變電站（簡稱G）由WL1電源線，另一個變電站（簡稱H）的wl2電源線，兩個

9、CD線實現(xiàn)相互暗備用電源結(jié)構(gòu)。在正常運作，在G和H作為備用電源的同時，CD線，當(dāng)其中一個變電站的功率損耗，可以通過電力變電站供電點的CD線自動恢復(fù)，電氣主接線如圖1-1所示。圖1-1電氣主接線第二章 備自投的基本要求及動作順序邏輯2.1備自投的基本要求（1）操作電源電壓無論什么原因消失后，設(shè)備將開始工作。（2）切斷電源，備用電源可投入。（3）工作時間應(yīng)盡可能的短。只有一次。也不允許試送。（4）在備用電源無電壓和器件的兩個鉑不應(yīng)該采取行動。（5）操作裝置應(yīng)靈活。而在投資到故障點的制備可以快速，選擇性備用電源了。2.2變電站母聯(lián)備自投動作順序邏輯1 . 備自投邏輯動作充電條件：進(jìn)線開關(guān)在合位置，備

10、自投開關(guān)打到投入位置，所在的母聯(lián)在分閘位置，本段進(jìn)線母線電壓正常，以上條件全部滿足5秒后備自投充電完成。向另外一段進(jìn)線發(fā)出備自投條件滿足信號。VL1 = I12 (開關(guān)合位置)AND I23（備自投開關(guān)在投入位置）AND (NOT I24 )母 聯(lián)在分位置)AND P59_1_3 (本段母線有電壓) VL2 = TON(VL1 ,5000 ) / bzt enable o12-I14 V1 = TOF(VL2 ,2000 )/備自投充電邏輯(此處延時的目的是防止母線電壓波動，記住此處的時間必須比低電壓的延時要短，否則會出現(xiàn)兩邊都失壓的時候備自投跳本側(cè)進(jìn)線) VL3 = TOF(VL2 ,500

11、0 )（此處延時的目的模擬本段電壓從有壓到無壓的過程，備自投必須失母線開始有壓到后來失壓，記住此處的時間必須比低電壓的延時要長一點，但是不能太長，最好是比低電壓長1000ms左右,否則會出現(xiàn)多次備自投的情況) 2 備自投邏輯非操作條件：在關(guān)閉位置線開關(guān)，由P突破壓力損失，進(jìn)行過電流保護(hù)動作，終端線路電壓損耗開關(guān)不跳閘命令和側(cè)BZT信號不符合。任何一個上述條件不滿足的備自投是不執(zhí)行的。 3 備自投邏輯動作進(jìn)行過程：本段進(jìn)線開關(guān)在合位置延時5秒后（即充電完成以后），低電壓發(fā)生（延0.5s）,沒有發(fā)生PT斷線。以上條件滿足后備自投跳進(jìn)線，同時判斷本段進(jìn)線跳開，沒有發(fā)生過流保護(hù)動作（延長閉鎖5s）,另

12、段進(jìn)線備自投條件滿足（有壓，開關(guān)在合位，自投位置）；保護(hù)發(fā)出備自投合母聯(lián)脈沖（保證只合閘一次）。 VL4 = TON(I12，5000 ) VL5 = P27/27S_1_3 (母線發(fā)生低電壓)AND (NOT PVTS_1_3 ) (沒有發(fā)生PT斷 線)AND VL4(開關(guān)合位置延時5s) AND VL3(本段母線有壓延時) AND I14(對側(cè)進(jìn)線滿足備自投條件) AND I23（備自投開關(guān)在投入位置） V_TRIPCB = VL5/備自投跳進(jìn)線 VL6 = TOF(VL5 ,500 ) VL7 = P50/51_1_1 OR P50/51_2_1 VL8 = TOF( VL7 ,1000

13、0 ) VL9 = VL6(進(jìn)線發(fā)出跳自身信號)AND ( NOT VL8) (過流動作閉鎖備自投) AND I11(確認(rèn)開關(guān)分位置) AND I14(對側(cè)進(jìn)線滿足備自投條件) V2 = TOF(VL9 ,500 ) / CLOSE BUSBAR O13-I14 向母聯(lián)發(fā)出備自投合母聯(lián) 信號 4母聯(lián)收到備自投合閘信號后發(fā)出合母聯(lián)命令。整個備自投過程完成。 2.3抗干擾的主要措施： 1.輸入信號電纜、輸出信號電纜和電力電纜都要分開敷設(shè)，不能扎在一起。 2.必要時需選用帶有屏蔽層的輸入和輸出信號電纜，并注意一端接地。3.多芯電纜中的備用芯線也要一端接地，一則擴(kuò)大屏蔽作用，二則抑制芯 線間的信號串?dāng)_

14、及外部干擾。4.避免干擾，同一電平等級的信號才能用一條多芯電纜傳輸。所以，對 數(shù)字信號和模擬信號，在任何情況下，都必須分開電纜進(jìn)行傳翰。低電平信號線 應(yīng)與其它信號線分開盡量縮短模擬量IO信號線的長度，并采用雙芯屏蔽線作為 信號線。 5.PLC電柜應(yīng)有獨立的接地線，接地電阻小于lO歐姆。 6.引至PLC柜的電纜要盡纜遠(yuǎn)離那些會產(chǎn)生電磁干擾的裝置。 7.一般要將PLC裝于專門的電柜中，要注意PLC四周留有50mm以上的凈空 間，保證良好的通風(fēng)環(huán)境。在設(shè)備現(xiàn)場，要充分考慮周圍環(huán)境的影響，盡量不要 將PLC安裝在多塵、有油煙、有導(dǎo)電灰塵、有腐蝕性氣體、振動、熱源或潮濕的 地方。第三章 PLC系統(tǒng)配置及

15、程序設(shè)計3.1 PLC的系統(tǒng)配置由于時間繼電器延時誤差和隨機(jī)性，在傳統(tǒng)的，上、下層之間不能及時做好繼電保護(hù)，容易造成超級跳閘或誤跳閘的現(xiàn)象；另外，由于該裝置的動作值差異較大，有很多不便，繼電保護(hù)調(diào)試設(shè)置?；诙喾N原因，為了保證供電的可靠性，采用S7系列PLC在BZT裝置的控制。具體的配置：PLC CPU226，24輸入/ 16輸出，總共40個數(shù)字I / O，和兩個RS485接口，可以很容易地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和人機(jī)接口，并提供了多種功能，與各種基本的操作指令，一般的計算機(jī)編程，控制靈活、方便，其外部接線如圖3-1所示。圖3-1PLC外部接線3.2程序設(shè)計 1、 在PLC通常提供了編程語言梯形圖，功能

16、圖、語句表等。梯形圖編程是一種最廣泛使用的編程方法。本實用新型具有易于理解的優(yōu)點。根據(jù)系統(tǒng)的需求分析，采用梯形圖編程可以發(fā)揮其優(yōu)勢。控制系統(tǒng)的梯形圖是借助計算機(jī)輔助設(shè)計程序圖3-2顯示系統(tǒng)，利用添加劑winv3.2專為S7-200系列設(shè)計編程軟件包，梯形圖和語句表可以相互轉(zhuǎn)化。圖3-2系統(tǒng)控制的梯形2、程序設(shè)計本系統(tǒng)設(shè)計分別將進(jìn)線的PLC控制的跳閘信號引入斷路器控制回路中,為防止手動對進(jìn)線斷路器進(jìn)行分閘操作時引起母聯(lián)自動投入控制回路誤動作,在進(jìn)線手動分閘回路中轉(zhuǎn)入1對轉(zhuǎn)換開關(guān)接點,設(shè)定為手動操作時該接點接通,同時在PLC控制的母聯(lián)自動投入回路斷路器合閘回路中也串入1對接點,設(shè)定為非手動操作時該

17、接點接通, 繼電保護(hù)裝置也已改為微機(jī)保護(hù)裝置，母聯(lián)的繼電保護(hù)在母聯(lián)合閘后經(jīng)延時一段時間后取消保護(hù)。如果母聯(lián)繼電保護(hù)動作，則自動投入裝置將不能再進(jìn)行母聯(lián)合閘操作，2條進(jìn)線的微機(jī)保護(hù)出口接點分別引入PLC內(nèi)，進(jìn)線在過流跳閘時，母聯(lián)不會自動投入。PLC控制梯形圖如下：結(jié) 論本文介紹了備用電源線兩站在本文中PLC自動輸入裝置中的應(yīng)用。該系統(tǒng)的應(yīng)用使110kV電網(wǎng)兩個變電站備自投下很好的控制裝置，供電可靠性有了很大的提高。設(shè)計結(jié)果表明，該系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)的時間繼電器延時誤差和同哭裝置操作值之間的差異問題，方便了繼電保護(hù)整定和調(diào)試。本論文得到了很大的收獲：第一個大學(xué)兩年所學(xué)過的知識進(jìn)行了總結(jié)和應(yīng)用的綜合，在

18、寫作過程中，我進(jìn)一步了解PLC系統(tǒng)中的應(yīng)用。PLC控制系統(tǒng)和變電設(shè)備的開關(guān)裝置的相關(guān)知識也有了更深刻的理解。 參考文獻(xiàn)：1 耿紅旗，呂冬梅，可編程序控制器應(yīng)用教程M，北京：中國水利水電出版社， 2001年。2 弭洪濤，可編程序控制器（PLC）原理及應(yīng)用M，北京：中國水利水電出版社， 1998年。3 何衍慶，可編程序控制器原理及應(yīng)用技巧M，北京：化工業(yè)出版社， 1998年。4 于慶廣，可編程序控制器原理及系統(tǒng)設(shè)計，北京：清華大學(xué)出版社， 2005年。5 張桂香，電氣控制與PLC應(yīng)用，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001年。英文資料： Central Processing Unit (CPU) is t

19、he brain of a PLC controller. CPU itself is usually one of the microcontrollers. Aforetime these were 8-bit microcontrollers such as 8051, and now these are 16-and 32-bit microcontrollers. Unspoken rule is that youll find mostly Hitachi and Fujicu microcontrollers in PLC controllers by Japanese make

20、rs, Siemens in European controllers, and Motorola microcontrollers in American ones. CPU also takes care of communication, interconnectedness among other parts of PLC controllers, program execution, memory operation, overseeing input and setting up of an output. PLC controllers have complex routines

21、 for memory checkup in order to ensure that PLC memory was not damaged (memory checkup is done for safety reasons).Generally speaking, CPU unit makes a great number of check-ups of the PLC controller itself so eventual errors would be discovered early. You can simply look at any PLC controller and s

22、ee that there are several indicators in the form. of light diodes for error signalization.System memory (today mostly implemented in FLASH technology) is used by a PLC for a process control system. Aside form. this operating system it also contains a user program translated forma ladder diagram to a

23、 binary form. FLASH memory contents can be changed only in case where user program is being changed. PLC controllers were used earlier instead of PLASH memory and have had EPROM memory instead of FLASH memory which had to be erased with UV lamp and programmed on programmers. With the use of FLASH te

24、chnology this process was greatly shortened. Reprogramming a program memory is done through a serial cable in a program for application development.User memory is divided into blocks having special functions. Some parts of a memory are used for storing input and output status. The real status of an

25、input is stored either as “1”or as “0”in a specific memory bit/ each input or output has one corresponding bit in memory. Other parts of memory are used to store variable contents for variables used in used program. For example, time value, or counter value would be stored in this part of the memory

26、.PLC controller can be reprogrammed through a computer (usual way), but also through manual programmers (consoles). This practically means that each PLC controller can programmed through a computer if you have the software needed for programming. Todays transmission computers are ideal for reprogram

27、ming a PLC controller in factory itself. This is of great importance to industry. Once the system is corrected, it is also important to read the right program into a PLC again. It is also good to check from time to time whether program in a PLC has not changed. This helps to avoid hazardous situatio

28、ns in factory rooms (some automakers have established communication networks which regularly check programs in PLC controllers to ensure execution only of good programs).Almost every program for programming a PLC controller possesses various useful options such as: forced switching on and off of the

29、 system input/outputs (I/O lines), program follow up in real time as well as documenting a diagram. This documenting is necessary to understand and define failures and malfunctions. Programmer can add remarks, names of input or output devices, and comments that can be useful when finding errors, or

30、with system maintenance. Adding comments and remarks enables any technician (and not just a person who developed the system) to understand a ladder diagram right away. Comments and remarks can even quote precisely part numbers if replacements would be needed. This would speed up a repair of any prob

31、lems that come up due to bad parts. The old way was such that a person who developed a system had protection on the program, so nobody aside from this person could understand how it was done. Correctly documented ladder diagram allows any technician to understand thoroughly how system functions.Elec

32、trical supply is used in bringing electrical energy to central processing unit. Most PLC controllers work either at 24 VDC or 220 VAC. On some PLC controllers youll find electrical supply as a separate module. Those are usually bigger PLC controllers, while small and medium series already contain th

33、e supply module. User has to determine how much current to take from I/O module to ensure that electrical supply provides appropriate amount of current. Different types of modules use different amounts of electrical current.This electrical supply is usually not used to start external input or output

34、. User has to provide separate supplies in starting PLC controller inputs because then you can ensure so called “pure” supply for the PLC controller. With pure supply we mean supply where industrial environment can not affect it damagingly. Some of the smaller PLC controllers supply their inputs wit

35、h voltage from a small supply source already incorporated into a PLC. 譯文從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。在使用者看來，不必要詳細(xì)分析CPU的內(nèi)部電路，但對各部分的工作機(jī)制還是應(yīng)有足夠的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號控制。運算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運算，在控制器指揮下工作。寄存器參與運算，并存儲運算的中間結(jié)果，它也是在控制器指揮下工作。CPU速度和內(nèi)存容量是PLC的重要參數(shù)，它們決定著PLC的工作速度，IO數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。PLC使用