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            上海地鐵共和新路線變電站PLC 自動化系統(tǒng)設(shè)計

            作者: 時間:2012-07-17 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

              開放式、宜擴展性設(shè)計可以與滿足相應(yīng)標準規(guī)約(profibuswww.cechina.cn, spabus, modbus 等)的其它公司相關(guān)的(IED) 互聯(lián)進行信息交換。充分考慮到擴建、改造等因素,間隔層設(shè)備基于模塊式標準化設(shè)計,可根據(jù)要求隨意配置,層設(shè)備設(shè)置靈活。
              網(wǎng)絡(luò)通訊層設(shè)計考慮到工業(yè)以太網(wǎng)、CAN 、422 、modbus+ 等現(xiàn)場總線的接口設(shè)計,能充分滿足大流量實時數(shù)據(jù)傳送的實時性和可靠性。
              軟件設(shè)計
               軟件方面,由于 以循環(huán)掃描和中斷兩種方式來執(zhí)行程序。為了完成所有RTU 功能, 采用循環(huán)掃描方式,與各個間隔層保護單元進行通訊。通過Modbus 總線,讀取各個保護單元的遙測、遙信信息,同時通過總線通訊對各個智能保護裝置進行設(shè)點操作,實現(xiàn)對開關(guān)的遙控功能。本系統(tǒng)采用了Quantum 系列PLC 配套的con-cept 編程軟件中的FBD 方式,進行了PLC 的組態(tài),實現(xiàn)了的三遙功能。
              如圖2所示的遙控功能的組態(tài)。通過使用合適的功能塊的組合,可以實現(xiàn)你所要的功能。其中的功能塊既有concept 軟件的FFB libarary 提供的標準功能塊,也可以自己定義,編寫特制的功能塊。

              圖二 遙控功能的組態(tài)

              遙信的實現(xiàn)有兩種方式。一種是通訊方式,當變電站設(shè)備發(fā)生變位時,通過PLC 與智能保護裝置的通訊,讀取變位的信息到PLC 中,并將其上送給控制中心。另一種為DI 模塊方式www.cechina.cn,通過連接設(shè)備的位置繼電器,PLC 的DI 模塊能夠感知設(shè)備的變位信息。
              遙測的實現(xiàn)也包含兩種方式。一種是通訊方式,PLC 通過與智能保護裝置的通訊,實時獲取保護裝置采集的遙測量信息,相當于由保護裝置完成現(xiàn)場級的采集功能。另一種為AI 模塊方式www.cechina.cn,由PLC 自己來完成現(xiàn)場的遙測量采集,并將采集到的數(shù)據(jù)存放。網(wǎng)橋?qū)AM 中的遙測量信息,作為二級數(shù)據(jù),實時的與控制中心進行通訊。
              網(wǎng)橋中的報文接收分析程序分析控制中心傳來的報文,如果分析認為其是遙控報文,對其進行報文解析,將獲取的遙控對象信息寫入PLC, 由PLC 程序與智能保護裝置通訊,來完成遙控功能。
              系統(tǒng)功能及特點
              變電站對變電站各種設(shè)備進行實時控制和數(shù)據(jù)采集,實現(xiàn)對各種設(shè)備的微機控制、監(jiān)視、邏輯閉鎖、微機測量以及實現(xiàn)所間開關(guān)聯(lián)
              跳功能。
              變電站系統(tǒng)的特點:
              (1) 完善的自檢功能,除通過通信對各單元進行監(jiān)控外,各單元中保護和監(jiān)控模塊都具有極強的自檢功能,同時二者相互監(jiān)視,一旦發(fā)生異常,及時報警,提高系統(tǒng)運行可靠性。
              (2) 開關(guān)、刀閘狀態(tài)信息采用常開及常閉雙位置接點,通過軟件判斷其合法性。
              (3) 監(jiān)控系統(tǒng)采用PLC 代替?zhèn)鹘y(tǒng)的RTU ,各智能模塊采集的數(shù)據(jù)通過現(xiàn)場總線上傳到通訊控制器。
              (4) 取消了常規(guī)光字牌,采用計算機模擬光字牌,并按不同電壓等級的分層模式來顯示。
              (5) 簡化防誤閉鎖設(shè)計控制工程網(wǎng)版權(quán)所有,重要設(shè)備之間用硬接線實現(xiàn)閉鎖功能,綜合自動化軟件具備軟件邏輯判別功能,但考慮到已有運行和檢修經(jīng)驗,一般不在后臺軟件中進行閉鎖。
              (6) 對暫態(tài)變位信號,經(jīng)軟件處理,采用自保持方式,未經(jīng)人工確認信號不會消失。
              結(jié)束語
              在實際運行中,網(wǎng)橋與控制中心的雙通道設(shè)計,給運營和檢修帶來了很大的便利。因為是軟件自動切換,克服了進口系統(tǒng)手動切換通道的缺點,通道的狀態(tài)由軟件來判斷,大大提高了發(fā)現(xiàn)問題的及時性。雙通道同時出現(xiàn)故障的概率并不是很高,實際運營中有在備用通道長時間運行的況,這樣就給檢修人員預(yù)留了充足的時間來檢查問題。
              PLC 硬件由于應(yīng)用工業(yè)級可靠性設(shè)計,因此實際運行中非??煽?,絕少出現(xiàn)死機的情況,可靠性遠高于采用windows 操作系統(tǒng)的通用計算機,很好的滿足了供電監(jiān)控的要求。從交付使用到現(xiàn)在PLC 還沒有出現(xiàn)過硬件故障,凸顯了PLC 對地鐵的潮濕、高溫環(huán)境的適應(yīng)性。模塊化的設(shè)計也使的系統(tǒng)的檢修和更換更為便捷。
              需要更改進的方面,就是對通信的改進。由于設(shè)計中沒有采用光纖通訊模塊,各設(shè)備對由絕緣檢修和線纜破損竄進來的高壓電,不能非常有效的隔離,會造成設(shè)備的高壓擊穿,造成不必要的損失,計劃在今后的設(shè)計中對于高電壓的隔離方面加以改進,就可以很好的避免這種問題。


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            關(guān)鍵詞: PLC 變電站 地鐵變電站 自動化

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