PLC在智能裝置自動測試系統(tǒng)的研究和應用

摘 要:可編程控制器在工業(yè)控制領域應用廣泛,本文從可編程控制器在電力系統(tǒng)智能裝置自動檢測系統(tǒng)應用出發(fā),介紹自動檢測系統(tǒng)設計原理和系統(tǒng)組成,詳細介紹PLC 在本系統(tǒng)功能和具體應用范圍,并針對可編程控制器應用中出現(xiàn)特殊問題進行分析,并給出解決方法。實踐證明,可編程控制器系統(tǒng)的擴展性和可編程特點可有效滿足部分控制系統(tǒng)的特殊要求。

　　1 引言

　　PLC 廣泛應用于工業(yè)控制領域,因其具備良好的擴展性和獨有內部邏輯的二次編程功能,大大擴展其在工業(yè)生產和工業(yè)控制領域的應用范圍。本文從電力系統(tǒng)智能裝置的自動測試系統(tǒng)原理出發(fā),簡要介紹自動測試系統(tǒng)結構,詳細介紹PLC 在本系統(tǒng)功能和具體應用, 并針對PLC 在電力系統(tǒng)智能裝置自動測試系統(tǒng)特殊領域的應用中出現(xiàn)的觸點檢測的條件、采樣數(shù)據上送和特殊控制邏輯的要求問題進行討論, 并給出一般解決辦法。實踐應用表明,可編程控制器的良好的擴展性和其獨有邏輯編程特點有效擴大其應用領域和范圍。

　　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裝置和測量控制裝置。繼電保護裝置主要功能是保護電力系統(tǒng)的一次設備安全運行,確保電力系統(tǒng)輸電系統(tǒng)的安全運行,而測控裝置主要負責電力系統(tǒng)開關的控制和電氣量的測量, 二者構成完整電力系統(tǒng)二次保護設置。

　　從電力系統(tǒng)智能裝置和外部一次設備的發(fā)生聯(lián)系的主要電氣量包括:一次設備的模擬量、一次設備的信號開入和繼電保護出口三個最主要部分。因此,模擬現(xiàn)場運行環(huán)境的電力系統(tǒng)智能裝置自動測試系統(tǒng)也必須具備模擬量輸出、開關量輸入和開出觸點的檢測功能,但不僅僅限于這三部分的功能的檢測,其他還應包括時鐘同步等等功能的檢測。

　　目前, 電力系統(tǒng)智能裝置是屬于微機型, 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)智能裝置的自動測試系統(tǒng)應包括四個最主要的功能:用于模擬故障模擬量輸出模塊、提供保護裝置開人的開入模塊、用于檢測保護裝置動作接點的開出檢測模塊和裝置信息的解析模塊。電力系統(tǒng)智能自動檢測系統(tǒng)的基本原理:通過專用設備模擬電力系統(tǒng)故障狀態(tài)模擬量輸出,并通過開入模塊提供保護裝置的開入量, 從而滿足保護裝置保護動作基本條件,通過解析保護裝置的信息和檢測保護裝置的動作出口觸點, 從而完成保護裝置的基本功能的檢測任務。

　　3 系統(tǒng)組成和各模塊基本功能

　　從電力系統(tǒng)智能裝置的自動檢測系統(tǒng)原理的出發(fā),一個完整的電力系統(tǒng)智能裝置的檢測系統(tǒng)包括:微機繼電保護測試儀、保護裝置的開入模塊、保護裝置的觸點檢測模塊和控制計算機模塊。自動檢測系統(tǒng)它主要由測試控制計算機、微機繼電保護測試儀、可編程控制器、被測智能裝置構成。

　　微機繼電保護測試儀接受自動測試控制平臺發(fā)出控制參數(shù)及命令類型, 向保護裝置輸出模擬量, 完成向保護裝置輸出模擬量完成保護功能的測試, 并及時將測試儀器反饋信息以標準統(tǒng)一格式上報到自動測試控制平臺。

　　可編程控制器根據自動測試控制平臺發(fā)過來的命令, 輸出開關量信號, 實現(xiàn)保護裝置硬壓板的控制和保護開關量輸出功能,將基于保護裝置繼電器開出觸點檢測輸入的采樣數(shù)據, 上送自動測試控制平臺, 為保護動作觸點判斷提供連續(xù)有效開入量采樣數(shù)據。

　　測試控制計算機是整個控制系統(tǒng)的核心硬件, 它通過網絡和系統(tǒng)中其他硬件進行信息交互,控制繼電保護測試儀向保護裝置輸出模擬量,接收保護裝置信息解析模塊上送的保護動作信息并通過其完成對保護裝置的控制, 控制可編程控制器輸出保護測試的開入量命令,檢驗保護裝置繼電器開出觸點動作。

　　微機繼電保護測試儀選用北京博電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模塊。

　　4 PLC 應用主要問題及解決辦法

　　可編程控制器在本系統(tǒng)的任務是完成智能裝置的保護出口繼電器觸點或者遙控觸點的檢測和智能裝置的遙信開入檢測,具體到可編程控制器各模塊是開入模塊負責檢測出口繼電器觸點導通和開出模塊負責提供開出完成智能裝置的遙信的檢測功能。同時為了交換信息的需要,可編程控制器必須配置相對應的通訊模塊以滿足可編程控制器和上位機信息交換要求。