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S7—200PLC在變電站用交流配電盤上的應(yīng)用
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貴陽(yáng)市南供電局110kV觀水變電站是貴陽(yáng)市南明區(qū)的主要供電站,變電站用配電盤運(yùn)行的穩(wěn)定可靠性直接影響到向整個(gè)區(qū)大部分的生產(chǎn)、生活供電,原用的配電盤系統(tǒng)功能簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度不高、控制方式落后,對(duì)供電局實(shí)現(xiàn)無人值守變電站和配網(wǎng)自動(dòng)化帶來很多不變,也不能時(shí)刻保證城區(qū)電網(wǎng)供電的電源質(zhì)量。因此,20055月對(duì)該配電盤進(jìn)行了設(shè)備改造,改造以西門子公司的S7—200PLC做控制中心,TP270做監(jiān)控操作中心,其它配電設(shè)備和監(jiān)測(cè)設(shè)備均采用國(guó)外知名廠家產(chǎn)品。

新的配電盤通過電壓監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)12號(hào)變電站站用變壓器的供電情況,由PLC控制ATS開關(guān)(Automatic Transfer Switch)進(jìn)行自動(dòng)投切和互投操作,饋線監(jiān)測(cè)模塊將饋線裝置的狀態(tài)、動(dòng)作及多種電能參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控,確保變電站的各輔助系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行,所有裝置的操作、運(yùn)行情況和電能參數(shù)通過PLCTP270上得以體現(xiàn)和記錄,并通過RS-485LAN將各種信號(hào)傳送到供電調(diào)度中心和集控中心,以便及時(shí)進(jìn)行供電調(diào)度和設(shè)備檢修。

設(shè)備改造中使用了西門子公司的224XP-CPU、TP270人機(jī)界面、EM221數(shù)字量輸入模塊、EM222數(shù)字量輸出模塊和CP243-1以太網(wǎng)通訊模塊。

 圖1 企業(yè)照片

1 企業(yè)照片

 圖2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

 

名 稱

型 號(hào)

數(shù) 量

備 注

PLC

224XP

1

AC/DC/R/Port×2

DI

EM221×8

4

DC24V

DO

EM222×8

2

DC24V

CP

243-1

1

 

HMI

TP270

1

10

電壓監(jiān)測(cè)模塊

GKR-02

2

 

多功能監(jiān)測(cè)模塊

DIRIS AP

1

 

饋線開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊

OF

40

DC24V

隔離開關(guān)

CD630A

2

 

ATS

MICRO

1

 

電動(dòng)操作饋電開關(guān)

NS200A

2

 

饋電開關(guān)

NS125A

6

 

饋電開關(guān)

C65/63A

28

 

電源模塊

24V/2.5A

1

 

編程軟件

MicroWin4.0

1

 

編程軟件

ProTools/Pro6.0

1

 

 

 

 

 

1 系統(tǒng)配置表

 

圖3應(yīng)用中的畫面

3應(yīng)用中的畫面

應(yīng)用S7-200PLC升級(jí)過后的變電站站用配電盤(智能配電屏),改變了以前電能數(shù)據(jù)采集麻煩、運(yùn)行方式單一、必須現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作等問題,現(xiàn)在除了保留必須的手動(dòng)操作方式外,根據(jù)運(yùn)行方式PLC能控制ATS開關(guān)任意切換在電源III上運(yùn)行,當(dāng)運(yùn)行電源進(jìn)線失壓時(shí),另一電源進(jìn)線能可靠自投或恢復(fù),同時(shí)可進(jìn)行遠(yuǎn)程操作,解決了目前ATS產(chǎn)品控制投切不準(zhǔn)確,操作方式單一和遠(yuǎn)程控制的問題。改造以前的配電盤上有著各種電能儀表,現(xiàn)在只需一塊多功能儀表就能完成電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率等各種電能參數(shù)的監(jiān)測(cè)、采集和數(shù)據(jù)分析,還有諧波分析、模擬量和報(bào)警輸出等功能。站用配電屏還能監(jiān)控每一饋電回路的電流和工作狀態(tài),整個(gè)配電盤的任何一個(gè)動(dòng)作、操作和故障報(bào)警都及時(shí)顯示并儲(chǔ)存在TP270上,通過MODBUS總線可以把這些數(shù)據(jù)傳到附近的控制中心,也可以通過以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳到數(shù)公里之外的調(diào)度中心,以便于進(jìn)行更好的運(yùn)行維護(hù)和管理。

在設(shè)計(jì)過程中最大的問題就是如何將智能儀表的數(shù)據(jù)通過S7-200PLC讀到TP270上。本系統(tǒng)中的智能儀表用的是MODBUS_RUT協(xié)議,只能做從站使用,也就是說S7-200PLC必須做主站去讀取儀表的數(shù)據(jù),在現(xiàn)行的資料中只有S7--200PLCMODBUS從站的資料,要S7-200PLC做主站就只有自己編寫用自由口做MODBUS主站的程序,由于儀表提供的數(shù)據(jù)較多且數(shù)據(jù)地址分散,再加上要求每秒刷新一次,還要做數(shù)據(jù)的CRC校驗(yàn),編寫這樣的通訊程序是有一定難度的,如果逐一地址的編寫程序,那么程序就會(huì)過長(zhǎng),會(huì)影響總循環(huán)時(shí)間,不但做不到1秒鐘刷新一次,可能還會(huì)引起端口發(fā)送、接收沖突和CRC校驗(yàn)出錯(cuò),經(jīng)過反復(fù)的研究實(shí)驗(yàn),最后在程序中采用了用計(jì)數(shù)器來輪詢地址的方法,從而減少了程序量和總循環(huán)時(shí)間。部分程序如下:(OB1主要功能為初始化端口為自由口,初始化發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)格式,設(shè)定輪詢時(shí)間,輪詢和中斷連接;SBR5SBR6做發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的CRC校驗(yàn),CRC檢驗(yàn)主要通過字節(jié)異或循環(huán),移位循環(huán)和公式異或做發(fā)送數(shù)據(jù)的CRC校驗(yàn);中斷1為接收數(shù)據(jù);中斷2對(duì)接收CRC校驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證)

OB1

LD     SM0.1                       初始化端口

MOVB   16#09, SMB30

MOVB   16#9C, SMB87

MOVW   +150, SMW92

MOVW   +0, SMW90

MOVB   50, SMB94

LD     SM0.1                     初始化發(fā)送數(shù)據(jù)

MOVB   16#08, VB2100

MOVB   16#05, VB2101

MOVB   16#03, VB2102

MOVB   16#03, VB2103

MOVB   16#0, VB2104                                                         

MOVB   16#0, VB2105

MOVB   16#02, VB2106

LD     SM0.1                   初始化接收數(shù)據(jù)

MOVB   16#09, VB1200

MOVB   16#05, VB1201

MOVB   16#03, VB1202

MOVB   16#04, VB1203

LD     SM0.0                     設(shè)定輪詢時(shí)間

AN     T96

TON    T32, +150

LD     SM0.0

A      T32

TON    T96, +150

LD     T32

EU

LD     C1

CTU    C1, 16#10

LD     SM0.0

AW=    16#0, C1

EU

MOVW   16#0300, VW2103            發(fā)送輪詢數(shù)據(jù)

CALL   CRC:SBR5

XMT    VB2100, 0

LD     SM0.0

AW=    16#1, C1

EU

MOVW   16#0302, VW2103

CALL   CRC:SBR5

XMT    VB2100, 0

LD     SM0.0

AW=    16#02, C1

EU

MOVW   16#0304, VW2103

CALL   CRC:SBR5

XMT    VB2100, 0

…… ……

LD     SM0.7                      中斷連接

ATCH   INT_0:INT0, 9

ATCH   INT_1:INT1, 23

ENI

 

SRB6(SBR5SBR6)

LD     Always_On:SM0.0       讀出數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 ,初始化CRC

MOVB   VB1200, VB1301

MOVW   VW1300, VW1302

-I     16#02, VW1302

MOVW   16#FFFF, VW1306

MOVD   &VB1200, VD1400

FOR    VW1304, 16#1, VW1302

LD     Always_On:SM0.0           字節(jié)異或循環(huán)

+D     16#1, VD1400

MOVB   *VD1400, VB1410

XORB   VB1410, VB1307

FOR    VW1310, 16#1, 16#08

LD     Always_On:SM0.0           移位循環(huán)

MOVW   VW1306, VW1420

SRW    VW1306, 1

LD     SM1.1                     公式異或

XORW   16#A001, VW1306

NEXT

NEXT

LD     Always_On:SM0.0          CRC16字傳遞

MOVB   VB1307, VB1100

MOVB   VB1306, VB1101

 

INT1

LD     Always_On:SM0.0

RCV    VB2200, 0

 

INT2

LD     SM86.7

O      SM86.6

O      SM86.0

CRETI

LD     Always_On:SM0.0

MOVD   VD2204, VD1204

LD     Always_On:SM0.0

CALL   CRC16:SBR6

LDW<>  VW1100, VW2208

CRETI

LDW=   16#0, C1

MOVD   VD2204, VD2500

LDW=   16#1, C1

MOVD   VD2204, VD2504

…… ……
  
經(jīng)過改造的設(shè)備自20057月運(yùn)行以來,系統(tǒng)穩(wěn)定、功能強(qiáng)大、操作簡(jiǎn)單,贏得了用戶的一致好評(píng),為變電站的無人值守和變電站的安全運(yùn)行提供了有利保障。


 

狀 態(tài): 離線

公司簡(jiǎn)介
產(chǎn)品目錄
供應(yīng)信息

公司名稱: 西門子(中國(guó))有限公司
聯(lián) 系 人: 技術(shù)支持
電  話: 010-64731919
傳  真: 010-64731096
地  址: 北京市朝陽(yáng)區(qū)望京中環(huán)南路7號(hào) 郵政信箱: 8543
郵  編: 100102
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