PLC在智能裝置自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的研究和應(yīng)用

摘 要:可編程控制器在工業(yè)控制領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,本文從可編程控制器在電力系統(tǒng)智能裝置自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用出發(fā),介紹自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理和系統(tǒng)組成,詳細(xì)介紹PLC 在本系統(tǒng)功能和具體應(yīng)用范圍,并針對(duì)可編程控制器應(yīng)用中出現(xiàn)特殊問題進(jìn)行分析,并給出解決方法。實(shí)踐證明,可編程控制器系統(tǒng)的擴(kuò)展性和可編程特點(diǎn)可有效滿足部分控制系統(tǒng)的特殊要求。

　　1 引言

　　PLC 廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域,因其具備良好的擴(kuò)展性和獨(dú)有內(nèi)部邏輯的二次編程功能,大大擴(kuò)展其在工業(yè)生產(chǎn)和工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。本文從電力系統(tǒng)智能裝置的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)原理出發(fā),簡(jiǎn)要介紹自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu),詳細(xì)介紹PLC 在本系統(tǒng)功能和具體應(yīng)用, 并針對(duì)PLC 在電力系統(tǒng)智能裝置自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)特殊領(lǐng)域的應(yīng)用中出現(xiàn)的觸點(diǎn)檢測(cè)的條件、采樣數(shù)據(jù)上送和特殊控制邏輯的要求問題進(jìn)行討論, 并給出一般解決辦法。實(shí)踐應(yīng)用表明,可編程控制器的良好的擴(kuò)展性和其獨(dú)有邏輯編程特點(diǎn)有效擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域和范圍。

　　2 系統(tǒng)基本原理

　　電力系統(tǒng)智能裝置一般包括是繼電保護(hù)裝置和測(cè)量控制裝置。繼電保護(hù)裝置主要功能是保護(hù)電力系統(tǒng)的一次設(shè)備安全運(yùn)行,確保電力系統(tǒng)輸電系統(tǒng)的安全運(yùn)行,而測(cè)控裝置主要負(fù)責(zé)電力系統(tǒng)開關(guān)的控制和電氣量的測(cè)量, 二者構(gòu)成完整電力系統(tǒng)二次保護(hù)設(shè)置。

　　從電力系統(tǒng)智能裝置和外部一次設(shè)備的發(fā)生聯(lián)系的主要電氣量包括:一次設(shè)備的模擬量、一次設(shè)備的信號(hào)開入和繼電保護(hù)出口三個(gè)最主要部分。因此,模擬現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行環(huán)境的電力系統(tǒng)智能裝置自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)也必須具備模擬量輸出、開關(guān)量輸入和開出觸點(diǎn)的檢測(cè)功能,但不僅僅限于這三部分的功能的檢測(cè),其他還應(yīng)包括時(shí)鐘同步等等功能的檢測(cè)。

　　目前, 電力系統(tǒng)智能裝置是屬于微機(jī)型, 其具備完好信息記錄功能,具備和其他外部系統(tǒng)良好的信息交換功能。因此電力系統(tǒng)智能裝置的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)包括四個(gè)最主要的功能:用于模擬故障模擬量輸出模塊、提供保護(hù)裝置開人的開入模塊、用于檢測(cè)保護(hù)裝置動(dòng)作接點(diǎn)的開出檢測(cè)模塊和裝置信息的解析模塊。電力系統(tǒng)智能自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的基本原理:通過專用設(shè)備模擬電力系統(tǒng)故障狀態(tài)模擬量輸出,并通過開入模塊提供保護(hù)裝置的開入量, 從而滿足保護(hù)裝置保護(hù)動(dòng)作基本條件,通過解析保護(hù)裝置的信息和檢測(cè)保護(hù)裝置的動(dòng)作出口觸點(diǎn), 從而完成保護(hù)裝置的基本功能的檢測(cè)任務(wù)。

　　3 系統(tǒng)組成和各模塊基本功能

　　從電力系統(tǒng)智能裝置的自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)原理的出發(fā),一個(gè)完整的電力系統(tǒng)智能裝置的檢測(cè)系統(tǒng)包括:微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀、保護(hù)裝置的開入模塊、保護(hù)裝置的觸點(diǎn)檢測(cè)模塊和控制計(jì)算機(jī)模塊。自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)它主要由測(cè)試控制計(jì)算機(jī)、微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀、可編程控制器、被測(cè)智能裝置構(gòu)成。

　　微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀接受自動(dòng)測(cè)試控制平臺(tái)發(fā)出控制參數(shù)及命令類型, 向保護(hù)裝置輸出模擬量, 完成向保護(hù)裝置輸出模擬量完成保護(hù)功能的測(cè)試, 并及時(shí)將測(cè)試儀器反饋信息以標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一格式上報(bào)到自動(dòng)測(cè)試控制平臺(tái)。

　　可編程控制器根據(jù)自動(dòng)測(cè)試控制平臺(tái)發(fā)過來的命令, 輸出開關(guān)量信號(hào), 實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置硬壓板的控制和保護(hù)開關(guān)量輸出功能,將基于保護(hù)裝置繼電器開出觸點(diǎn)檢測(cè)輸入的采樣數(shù)據(jù), 上送自動(dòng)測(cè)試控制平臺(tái), 為保護(hù)動(dòng)作觸點(diǎn)判斷提供連續(xù)有效開入量采樣數(shù)據(jù)。

　　測(cè)試控制計(jì)算機(jī)是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心硬件, 它通過網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)中其他硬件進(jìn)行信息交互,控制繼電保護(hù)測(cè)試儀向保護(hù)裝置輸出模擬量,接收保護(hù)裝置信息解析模塊上送的保護(hù)動(dòng)作信息并通過其完成對(duì)保護(hù)裝置的控制, 控制可編程控制器輸出保護(hù)測(cè)試的開入量命令,檢驗(yàn)保護(hù)裝置繼電器開出觸點(diǎn)動(dòng)作。

　　微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀選用北京博電PW30AE, 可編程控制器選用GE 公司的GE-9030,可編程控制器通訊模塊使用以太網(wǎng)模塊。

　　4 PLC 應(yīng)用主要問題及解決辦法

　　可編程控制器在本系統(tǒng)的任務(wù)是完成智能裝置的保護(hù)出口繼電器觸點(diǎn)或者遙控觸點(diǎn)的檢測(cè)和智能裝置的遙信開入檢測(cè),具體到可編程控制器各模塊是開入模塊負(fù)責(zé)檢測(cè)出口繼電器觸點(diǎn)導(dǎo)通和開出模塊負(fù)責(zé)提供開出完成智能裝置的遙信的檢測(cè)功能。同時(shí)為了交換信息的需要,可編程控制器必須配置相對(duì)應(yīng)的通訊模塊以滿足可編程控制器和上位機(jī)信息交換要求。