完整版plc在电网备用自动投入的应用.docx

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完整版plc在电网备用自动投入的应用

plc在电网备用自动投入的应用

目录1

摘要..2

Abstract..3

1总体设计.4

1.1总体设计.4

1.2PLC简介4

2.1备自投的基本要求6

2.2备自投的动作顺序逻辑6

2.3plc主要抗干扰措施.7

3PLC系统配置及程序设计8

3.1plc的系统配置..8

3.2程序设计.8

4结论

结束语12

参考文献...13

外文文献....14

摘要

根据备用电源自动投入装置使用的特点，将PLC芯片应用于备用电源自动投入装置用于电网设备电源自动切换，解决断电时的工作电压的消失，导致用户权限问题。

关键词：

PLC、备用电源、自动投入

Abstract:

switching

Automaticinputdeviceusedaccordingtothestandbypowersupply,PLCchipisusedintheautomaticstandbypowersupplyautomaticdeviceforpowerequipment,workingvoltagepowerofthedisappearance,leadingtouserrightsproblem.

Keywords:

PLC、standbypower、automaticinput

第一章总体设计

1.1系统实现功能

1、在正常操作过程中，G变电站由WL1电力线，H变电站由WL2电力线，相互暗交替。

当任一线路故障跳闸，重合闸装置相应的动作，如重合闸成功，备自投不行动。

如果不成功，那么BZT装置，恢复工作。

2、性能参数

1动作可靠性

2动作时间的设定

3PLC动态响应参数

4PLC静态响应参数

3、系统采用单总线系统的性能参数，对一些重要用户供电双回路供电方式，两

个变电站和电力用户，当正常运作自己的独立运作，相互暗交替。

采用PLC电路

简单（外围元件少），控制准确，可靠性高。

4、注意事项：

1．工作环境

2．控制系统中干扰及其来源

3．主要抗干扰措施

1.2PLC简介

1.2.1可编程控制器简介

自1969以来，美国首先研制的PLC在世界各地，日本，德国，法国和其他国家已经建立了自己的公司，受到工业界的重视。

十九年代中期，可编程控制器进入实用阶段。

PLCPLC的微计算机技术全面的介绍，从而产生了一个飞跃，功能更加完善。

基于逻辑功能，提高了数值计算，PID调节等功能，提高了计算速度。

PLC的小型化，低成本，高可靠性，并确定了它在现代工业中的地位。

PLC的小型化，

低成本，高可靠性，并确定了它在现代工业中的地位。

十九年代末和80年代初，可编程控制器已步入成熟阶段，为大规模，高速度，高性能的发展，形成了多种系列产品，编程语言也发展起来。

我国在上世纪十九年代开始，80年代初引入PLC，

来80年代中期，PLC已广泛应用于冶金，化工，机械等工业部门。

中国早期的独立研究和北京机械工业自动化研究所单位有一定的影响，上海工业自动化仪表研究所，大连组合机床研究所，成都，电气机械，对中科院北京自动化研究所长春机床，计算和蒸汽所，上海起重电器厂，上海香港电器有限公司上海自力电子设备厂，和其他单位，但单位没有形成规模生产。

随着改革的过程中，PLC厂家的出

现；辽宁无线电二厂德国西门子技术的引入对s5-101u生产，s5-115系列PLC；中美合资厦门A-B公司生产的plc-2，PLC-5系列PLC据统计，1996,国内销售的90000台湾（套）PLC其中进口80000台湾（套），主要生产厂家有以下：

1西门子20.83%。

（2）莫迪康（施耐德），B（罗克韦尔），欧姆龙：

14.58%;3三菱8.33%。

通用电气（4）：

6.25%；富士电机（5）：

4.17%；（6）其他品牌：

4.16%。

1.2.3继电器控制：

PLC的梯形图与继电器控制线路图十分相似，主要原因是PLC梯形图的注释通常遵循符号电气继电器控制，只由一个有点不同。

同时，该信号与控制的功能是相同的输入/输出，但控制继电器PLC和差异，主要表现在以下几个方面。

（1）控制逻辑：

继电器控制逻辑采用硬接线逻辑，利用继电器机械触点的串联与并联及延时继电器的滞后动作等组合成控制逻辑，其接线多而复杂，体积大，功耗大，一旦系统构成后，想再改变或增加功能都很困难。

另外，继电器触点数目有限灵活性和扩展性很差。

（2）工作方式：

当电源接通时，继电器控制线路中各继电器都处于受约状态，

既该吸合的都应吸合，不该吸合的都应受某种条件限制不能吸合。

而在PLC的控

制逻辑中，各继电器都处于周期性循环扫描接通之中，从宏观上看，每个继电器受制约接通的时间是短暂的。

（3）控制速度：

继电器控制逻辑依靠触点的机械动作实现控制，工作频率低。

角点的开闭动作一般在几十毫米数量级，另外，机械触点还会出现抖动问题。

而PLC是由程序指令控制半导体电阻来实现控制，速度极快，一般一条用户指令的执行时间在微秒数量级。

PLC内部还有严格的同步，不会出现抖动问题

（4）可靠性和可维护性：

继电器控制逻辑使用了大量的机械触点，连线也多，触点开闭合时会受到电弧的损坏，并有机械磨损，寿命短，因此可靠性和可维护性差。

而PLC采用微电子技术，大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成，

它体积小、寿命长、可靠性高。

PLC还配有自检和监督功能，能、检查出自身的故障，并随时显示给操作人员，还能动态的监视控制程序情况，为现场调试和维护提供了方便。

1.3电气主接线图

低压电力网供电系统被广泛应用在闭环设计，开环运行方式。

对110kV电网供电局的正常运行，变电站（简称G）由WL1电源线，另一个变电站（简称H）的wl2电源线，两个CD线实现相互暗备用电源结构。

在正常运作，在G和H作为备用电源的同时，CD线，当其中一个变电站的功率损耗，可以通过电力变电站供电

点的CD线自动恢复，电气主接线如图1-1所示

图1-1电气主接线

第二章备自投的基本要求及动作顺序逻辑

2.1备自投的基本要求

（1）操作电源电压无论什么原因消失后，设备将开始工作。

（2）切断电源，备用电源可投入。

（3）工作时间应尽可能的短。

只有一次。

也不允许试送。

（4）在备用电源无电压和器件的两个铂不应该采取行动。

（5）操作装置应灵活。

而在投资到故障点的制备可以快速，选择性备用电源了

2.2变电站母联备自投动作顺序逻辑

1.备自投逻辑动作充电条件：

进线开关在合位置，备自投开关打到投入位置，所在的母联在分闸位置，本段进线母线电压正常，以上条件全部满足5秒后备自投充电完成。

向另外一段进线发出备自投条件满足信号。

VL1=I12（开关合位置）ANDI23（备自投开关在投入位置）AND（NOTI24）母联在分位置）ANDP59_1_3（本段母线有电压）VL2=TON（VL1,5000）//bztenableo12-->I14V1=TOF（VL2,2000）//备自投充电逻辑（此处延时的目的是防止母线电压波动，记住此处的时间必须比低电压的延时要短，否则会出现两边都失压的时候备自投跳本侧进线）VL3=TOF（VL2,5000）（此处延时的目的模拟本段电压从有压到无压的过程，备自投必须失母线开始有压到后来失压，记住此处的时间必须比低电压

1000ms左右,否则会出现多

P突破压力损失，进行过电

BZT信号不符合。

任何一个

的延时要长一点，但是不能太长，最好是比低电压长

次备自投的情况）

2．备自投逻辑非操作条件：

在关闭位置线开关，由流保护动作，终端线路电压损耗开关不跳闸命令和侧上述条件不满足的备自投是不执行的

3．备自投逻辑动作进行过程：

本段进线开关在合位置延时5秒后（即充电完成

以后），低电压发生（延0.5s）,没有发生PT断线。

以上条件满足后备自投跳进线，同时判断本段进线跳开，没有发生过流保护动作（延长闭锁5s）,另段进线备自投

条件满足（有压，开关在合位，自投位置）；保护发出备自投合母联脉冲（保证只合闸一次）。

VL4=TON（I12，5000）VL5=P27/27S_1_3（母线发生低电压）AND（NOTPVTS_1_3）（没有发生PT断线）ANDVL4（开关合位置延时5s）ANDVL3（本段母线有压延时）ANDI14（对侧进线满足备自投条件）ANDI23（备自投开关在投入位置）V_TRIPCB=VL5//备自投跳进线VL6=TOF（VL5

500）VL7=P50/51_1_1ORP50/51_2_1VL8=TOF（VL7,10000）VL9=

VL6（进线发出跳自身信号）AND（NOTVL8）（过流动作闭锁备自投）AND111（确认开关分位置）ANDI14（对侧进线满足备自投条件）V2=TOF（VL9,500）//CLOSEBUSBARO13-->I14向母联发出备自投合母联信号4母联收到备自投合闸信号后发出合母联命令。

整个备自投过程完成。

2.3抗干扰的主要措施：

1.输入信号电缆、输出信号电缆和电力电缆都要分开敷设，不能扎在一起。

2.必要时需选用带有屏蔽层的输入和输出信号电缆，并注意一端接地。

3.多芯电缆中的备用芯线也要一端接地，一则扩大屏蔽作用，二则抑制芯线间的

信号串扰及外部干扰。

4.避免干扰，同一电平等级的信号才能用一条多芯电缆传输。

所以，对数字信号和模拟信号，在任何情况下，都必须分开电缆进行传翰。

低电平信号线应与其它信号线分开．尽量缩短模拟量I／O信号线的长度，并采用双芯屏蔽线作为信号线。

5.PLC电柜应有独立的接地线，接地电阻小于lO欧姆。

6.引至PLC柜的电缆要尽缆远离那些会产生电磁干扰的装置。

7.一般要将PLC装于专门的电柜中，要注意PLC四周留有50mm以上的净空间，保证良好的通风环境。

在设备现场，要充分考虑周围环境的影响，尽量不要将PLC安装在多尘、有油烟、有导电灰尘、有腐蚀性气体、振动、热源或潮湿的地方。

第三章PLC系统配置及程序设计

3.1PLC的系统配置

由于时间继电器延时误差和随机性，在传统的，上、下层之间不能及时做好继电保护，容易造成超级跳闸或误跳闸的现象；另外，由于该装置的动作值差异较大，有很多不便，继电保护调试设置。

基于多种原因，为了保证供电的可靠性，采用S7系列PLC在BZT装置的控制。

具体的配置：

PLCCPU22624输入/16输出，总共40个数字I/O，和两个RS485接口，可以很容易地进行数据交换和人机接口，并提供了多种功能，与各种基本的操作指令，一般的计算机编程，控制灵活、方便，其外部接线如图3-1所示。

图3-1PLC外部接线

3.2程序设计

1、在PLC通常提供了编程语言梯形图，功能图、语句表等。

梯形图编程是一种最广泛使用的编程方法。

本实用新型具有易于理解的优点。

根据系统的需求分析，采用梯形图编程可以发挥其优势。

控制系统的梯形图是借助计算机辅助设计程序图3-2显示系统，利用添加剂winv3.2专为S7-200系列设计编程软件包，梯形图和语句表可以相互转化。

图3-2系统控制的梯形

2、程序设计

本系统设计分别将进线的PLC空制的跳闸信号引入断路器控制回路中，为防止手动对进线断路器进行分闸操作时引起母联自动投入控制回路误动作，在进线手

动分闸回路中转入1对转换开关接点，设定为手动操作时该接点接通，同时在PLC空制的母联自动投入回路断路器合闸回路中也串入1对接点,设定为非手动操作时该接点接通，继电保护装置也已改为微机保护装置，母联的继电保护在母联合闸后经延时一段时间后取消保护。

如果母联继电保护动作，则自动投入装置将不能再进行母联合闸操作，2条进线的微机保护出口接点分别引入PLC内，进线在过流跳闸时，母联不会自动投入。

PLC控制梯形图如下：

IOLO

102

10.1

10.3

IN

TON

11-

PT

100ms

T99

结论

本文介绍了备用电源线两站在本文中PLC自动输入装置中的应用。

该系统的应用使110kV电网两个变电站备自投下很好的控制装置，供电可靠性有了很大的提高。

设计结果表明，该系统解决了传统的时间继电器延时误差和同哭装置操作值之间的差异问题，方便了继电保护整定和调试。

本论文得到了很大的收获：

第一个大学两年所学过的知识进行了总结和应用的综合，在写作过程中，我进一步了解PLC系统中的应用。

PLC空制系统和变电设备的开关装置的相关知识也有了更深刻的理解。

2001

1998

年。

参考文献：

[1]耿红旗，吕冬梅，《可编程序控制器应用教程》[M]，北京：

中国水利水电出版社，年。

[2]弭洪涛，《可编程序控制器（PLC原理及应用》[M]，北京：

中国水利水电出版社，年。

[3]何衍庆，《可编程序控制器原理及应用技巧》[M]，北京：

化工业出版社，1998

[4]于庆广，《可编程序控制器原理及系统设计》，北京：

清华大学出版社，2005年。

[5]张桂香，《电气控制与PLC应用》，北京：

化学工业出版社，2001年。

英文资料：

CentralProcessingUnit（CPU）isthebrainofaPLCcontroller.CPUitselfisusuallyoneofthemicrocontrollers.Aforetimethesewere8-bitmicrocontrollerssuchas8051,andnowtheseare16-and32-bitmicrocontrollers.Unspokenruleisthatyou'llfindmostlyHitachiand

FujicumicrocontrollersinPLCcontrollersbyJapanesemakers,SiemensinEuropeancontrollers,andMotorolamicrocontrollersinAmericanones.CPUalsotakescareofcommunication,interconnectednessamongotherpartsofPLCcontrollers,programexecution,memoryoperation,overseeinginputandsettingupofanoutput.PLCcontrollershavecomplexroutinesformemorycheckupinordertoensurethatPLCmemorywasnotdamaged（memorycheckupisdoneforsafetyreasons）.Generallyspeaking,CPUunitmakesagreatnumberofcheck-upsofthePLCcontrolleritselfsoeventualerrorswouldbediscoveredearly.YoucansimplylookatanyPLCcontrollerandseethatthereareseveralindicatorsintheform.oflightdiodesforerrorsignalization.

Systemmemory（todaymostlyimplementedinFLASHtechnology）isusedbyaPLCforaprocesscontrolsystem.Asideform.thisoperatingsystemitalsocontainsauserprogramtranslatedformaladderdiagramtoabinaryform.FLASHmemorycontentscanbechangedonlyincasewhereuserprogramisbeingchanged.PLCcontrollerswereusedearlierinsteadofPLASHmemoryandhavehadEPROMmemoryinsteadofFLASHmemorywhichhadtobeerasedwithUVlampandprogrammedonprogrammers.WiththeuseofFLASHtechnologythisprocesswasgreatlyshortened.Reprogrammingaprogrammemoryisdonethroughaserialcableinaprogramforapplicationdevelopment.

Usermemoryisdividedintoblockshavingspecialfunctions.Somepartsofamemoryareusedforstoringinputandoutputstatus.Therealstatusofaninputisstoredeitheras“1”oras“0”inaspecificmemorybit/

eachinputoroutputhasonecorrespondingbitinmemory.Otherpartsofmemoryareusedtostorevariablecontentsforvariablesusedinusedprogram.Forexample,timevalue,orcountervaluewouldbestoredinthispartofthememory.

PLCcontrollercanbereprogrammedthroughacomputer（usualway）,butalsothroughmanualprogrammers（consoles）.ThispracticallymeansthateachPLCcontrollercanprogrammedthroughacomputerifyouhavethesoftwareneededforprogramming.Today'stransmissioncomputersare

idealforreprogrammingaPLCcontrollerinfactoryitself.Thisisofgreatimportancetoindustry.Oncethesystemiscorrected,itisalsoimportanttoreadtherightprogramintoaPLCagain.ItisalsogoodtocheckfromtimetotimewhetherprograminaPLChasnotchanged.Thishelpstoavoidhazardoussituationsinfactoryrooms（someautomakershaveestablishedcommunicationnetworkswhichregularlycheckprogramsinPLCcontrollerstoensureexecutiononlyofgoodprograms）.

AlmosteveryprogramforprogrammingaPLCcontrollerpossessesvarioususefuloptionssuchas:

forcedswitchingonandoffofthesysteminput/outputs（I/Olines）,programfollowupinrealtimeaswellasdocumentingadiagram.Thisdocumentingisnecessarytounderstandanddefinefailuresandmalfunctions.Programmercanaddremarks,namesofinputoroutputdevices,andcommentsthatcanbeusefulwhenfindingerrors,orwithsystemmaintenance.Addingcommentsandremarksenablesanytechnician（andnotjustapersonwhodevelopedthesystem）tounderstandaladderdiagramrightaway.Commentsandremarkscanevenquotepreciselypartnumbersifreplacementswouldbeneeded.Thiswouldspeeduparepairofanyproblemsthatcomeupduetobadparts.Theoldwaywassuchthatapersonwhodevelopedasystemhadprotectionontheprogram,sonobodyasidefromthispersoncouldunderstandhowitwasdone.Correctlydocumentedladderdiagramallowsanytechniciantounderstandthoroughlyhowsystemfunctions.

Electricalsupplyisusedinbringingelectricalenergytocentral

processingunit.MostPLCcontrollersworkeitherat24VDCor220VAC.OnsomePLCcontrollersyou'llfindelectricalsupplyasaseparatemod