低壓斷路器智能測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

（2）現(xiàn)場(chǎng)控制層

現(xiàn)場(chǎng)控制層由兩個(gè)單元組成：一是強(qiáng)電單元，為測(cè)控提供所需要的電流；二是弱電單元， 由西門子S7-200 系列 PLC 為核心的下位機(jī)控制器及其相關(guān)控制程序組成的電氣控制系統(tǒng)。 現(xiàn)場(chǎng)控制采用自動(dòng)控制、隨機(jī)控制相結(jié)合的控制方案。自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)各調(diào)整機(jī)構(gòu)的小閉環(huán)的 控制任務(wù)，隨機(jī)控制是針對(duì)斷路器雙金屬片受熱隨機(jī)性，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)專家的經(jīng)驗(yàn)建立專家系統(tǒng)， 采用“IF-THEN”語法結(jié)構(gòu)建立知識(shí)庫(kù)，從而實(shí)現(xiàn)低壓斷路器測(cè)控系統(tǒng)的快速推理功能。

（3）監(jiān)控管理層

監(jiān)控管理層（上位機(jī)）基于以研華工業(yè)計(jì)算機(jī)，通過OPC 通用接口與PLC 控制器進(jìn)行數(shù) 據(jù)通信（如圖2）。人機(jī)界面系統(tǒng)采用西門子工業(yè)組態(tài)軟件WinCC 編程環(huán)境，畫面組態(tài)標(biāo)準(zhǔn) 化，程序設(shè)計(jì)模塊化方法，完成整個(gè)智能控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、程序處理和操作指令的輸出， 實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)控制層的連鎖控制和設(shè)備調(diào)節(jié)。

3. 低壓斷路器智能測(cè)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

低壓斷路器智能測(cè)控系統(tǒng)軟件主要由上位機(jī)監(jiān)控軟件和下位機(jī)檢測(cè)過程控制軟件兩部分 構(gòu)成，分別實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制功能和系統(tǒng)監(jiān)控功能。系統(tǒng)下位機(jī)基于西門子PLC-200，采用西門 子編程軟件STEP7-Micro/Win 編程環(huán)境，梯形圖編程語言，模塊化編程模式構(gòu)建智能測(cè)控 系統(tǒng)的控制程序。系統(tǒng)上位機(jī)基于研華工控機(jī)，采用西門子工業(yè)組態(tài)軟件WinCC 編程環(huán)境， C 腳本編程語言，OPC 通用接口，組態(tài)智能測(cè)控系統(tǒng)的人機(jī)界面監(jiān)控程序。

3.1 基于PLC 下位機(jī)檢測(cè)過程控制軟件設(shè)計(jì)

該系統(tǒng) PLC 控制程序采用梯形圖模塊化編程，分別完成現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備對(duì)斷路器監(jiān)測(cè)的工藝 要求。梯形圖程序模塊主要包括：上電自檢、參數(shù)初始化、斷路器定位壓緊、斷路器合扣、 螺釘螺母調(diào)整機(jī)構(gòu)移步、激光定位、通電檢測(cè)、螺釘螺母調(diào)整、螺釘螺母調(diào)整機(jī)構(gòu)X 軸移相、 斷路器測(cè)控產(chǎn)品計(jì)數(shù)及系統(tǒng)故障報(bào)警處理。

在監(jiān)測(cè)過程中，螺釘螺母調(diào)整機(jī)構(gòu)需要實(shí)時(shí)調(diào)整斷路器雙金屬片上的螺釘螺母，保證斷 路器在合格標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間內(nèi)頂跳。因此，螺釘螺母調(diào)整機(jī)構(gòu)的定位問題是整套智能測(cè)控系統(tǒng)的關(guān) 鍵技術(shù)和攻關(guān)難點(diǎn)之一。本智能測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)了由步進(jìn)電機(jī)、磁柵位移式傳感器、西門子 PLC 以及定位梯形圖程序組成的控制單元實(shí)現(xiàn)了對(duì)步進(jìn)電機(jī)的閉環(huán)控制，提高了螺釘螺母調(diào) 整機(jī)構(gòu)中的步進(jìn)電機(jī)定位問題。

螺釘螺母調(diào)整機(jī)構(gòu)定位梯形圖程序UML 流程圖（如圖3），具體實(shí)現(xiàn)：