摘要：以某工廠低壓配電監(jiān)控系統(tǒng)為例，針對目前低壓配電系統(tǒng)監(jiān)控和管理不便、成本較高、控制復(fù)雜等問題，采用PLC控制技術(shù)，通過檢測接觸器及各種開關(guān)的狀態(tài)來進(jìn)行自動控制，再結(jié)合計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，配合組態(tài)監(jiān)控軟件，使得系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對現(xiàn)場工作過程的實時監(jiān)控，從而實現(xiàn)低壓配電系統(tǒng)的智能化、可視化管理，為低壓配電控制系統(tǒng)的遙控、遙測、遙信提供了可靠的平臺。結(jié)果表明：智能型低壓配電監(jiān)控系統(tǒng)具有人機(jī)界面友好、控制方便、過程直觀等特點，有效地提高了系統(tǒng)的自動化水平和可靠性，方便了系統(tǒng)的信息化管理，合理地利用了計算機(jī)的軟硬件資源，提高了工作效率。 關(guān)鍵詞：PLC；低壓配電監(jiān)控系統(tǒng)；組態(tài)監(jiān)控軟件；智能化管理 1、引言 智能型低壓配電系統(tǒng)是采用先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、電力電子控制技術(shù)、微電子技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)設(shè)計制造的具有運行狀態(tài)和電量參數(shù)自動檢測、自動控制和自動故障應(yīng)急處理能力，并具有網(wǎng)絡(luò)通信能力的高性能、高可靠性的低壓配電系統(tǒng)。智能型低壓配電系統(tǒng)一般由若干面通過通信網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接的智能型低壓開關(guān)柜或非智能型低壓開關(guān)柜組成?，F(xiàn)代科技的發(fā)展對低壓配電系統(tǒng)運行的可靠性及其智能化管理提出了更高的要求，而計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，促使了智能化低壓電氣管理系統(tǒng)應(yīng)運而生，并成為未來低壓配電系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。把PLC應(yīng)用在低壓配電監(jiān)控系統(tǒng)中，為低壓配電控制系統(tǒng)的遙控、遙測、遙信提供了可靠的平臺，提高了低壓配電監(jiān)控系統(tǒng)的智能化水平。 2、PLC概述 PLC（可編程序控制器）是近幾十年來發(fā)展起來的，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的一種新型工業(yè)控制器，它由于編程靈活，功能齊全而得到廣泛應(yīng)用。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算，順序控制，定時，計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程[1]。用戶編制的控制程序表達(dá)了生產(chǎn)過程的工藝要求，并事先存入PLC的用戶程序存儲器中。運行時按存儲程序的內(nèi)容逐條執(zhí)行，以完成工藝流程要求的操作。在運行時PLC以循環(huán)掃描方式來執(zhí)行內(nèi)部程序，每一次循環(huán)時間極短，近似于同步執(zhí)行，因此能夠及時響應(yīng)外部變化，提高系統(tǒng)準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性。現(xiàn)代的PLC產(chǎn)品集數(shù)據(jù)處理、程序控制、參數(shù)調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信為一體，可以滿足對工業(yè)生產(chǎn)絕大多數(shù)應(yīng)用場合進(jìn)行監(jiān)視和控制的需要。 用PLC實現(xiàn)中低壓配電網(wǎng)自動化的遠(yuǎn)程終端設(shè)備（RTU）功能，能夠很好地滿足RTU的特有的要求：使用PLC的離散輸出點來實現(xiàn)遙控、用PLC的模擬采樣輸入來實現(xiàn)遙測、用PLC的離散輸入點來實現(xiàn)遙信、用PLC的通信功能來實現(xiàn)和主機(jī)的通信。完成這些功能，只需相應(yīng)的模塊再根據(jù)開關(guān)量的實際情況，對PLC進(jìn)行編程即可。這種基于PLC的中低壓配電網(wǎng)自動化的RTU實現(xiàn)方案具有硬件結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便的特點，而且如果將PLC的擴(kuò)展模塊連接在一起，就可以實現(xiàn)遙控點、遙測點、遙信點的增加。下面本文將以某工廠的低壓配電監(jiān)控系統(tǒng)為例，論述PLC在低壓配電柜中的應(yīng)用。 3、PLC應(yīng)用 3.1、設(shè)計配電主回路 某工廠通過低壓電纜將低壓側(cè)的380/220V市電，經(jīng)隔離開關(guān)和斷路器后引至開關(guān)柜的低壓銅母線，然后由低壓斷路器分成若干支路，每個分支回路配置普通三相交流接觸器和電流互感器，最后到單相或三相用電負(fù)載。每個配電柜共計14個三相配電回路，單個配電柜的容量約150KVA，各分支三相回路約10KW，其配電柜的配電系統(tǒng)圖如圖1所示。 3.2、選擇PLC 目前國內(nèi)應(yīng)用的PLC品種繁多，選擇合適的PLC非常關(guān)鍵。選擇的原則是：在功能滿足要求的前提下，保證使用可靠、維修方便，性價比最好。即首先需要了解配電網(wǎng)的基本情況、自動化的具體要求，以確定系統(tǒng)需要進(jìn)行遙控、遙信、遙測、甚至遙調(diào)的設(shè)備，統(tǒng)計各處配電房需要這4種信 圖1 配電柜的配電系統(tǒng)圖 號的具體點數(shù)；接著根據(jù)配電網(wǎng)的規(guī)模和分布狀況，確定通信方案的設(shè)計和選擇；最后根據(jù)各處各種操作的點數(shù)以及所確定的通信方案，選擇恰當(dāng)型號的PLC來實現(xiàn)RTU功能。該項目選用了GE Fanuc推出的新一代控制系統(tǒng)Versa Max PLC，該產(chǎn)品為模塊化結(jié)構(gòu)，構(gòu)成的系統(tǒng)可大可小，而且使用簡單。所以在應(yīng)用時，不但節(jié)約了設(shè)備的安裝空間，而且也節(jié)省了用戶的時間和費用。Versa Max既可以作為單獨的PLC，又可以作為I/O組站，通過現(xiàn)場總線受控于其它主控設(shè)備；還可以由多臺PLC組成的分布式大型控制系統(tǒng)，支持Modbus，DeviceNet，Profibus-DP， Ethernet，ASI，Genius總線等通信協(xié)議。 圖2 接線原理框圖 3.3、應(yīng)用PLC 該項目每兩臺配電柜選用一臺PLC的CPU單元，2個32路I/0模塊，分別控制28個接觸器的吸合，并采集接觸器的吸合狀態(tài)，剩余的I/O可以作為手動轉(zhuǎn)換開關(guān)的狀態(tài)檢測、配電柜門開的檢測、總電源停電或總開關(guān)跳閘的檢測等。每個PLC可以通過RS-485與兩個配電柜的30個EDA9033連接。PLC的接線原理框圖如圖2所示，當(dāng)接觸器的觸點因故障而動作時PLC就會馬上監(jiān)測到輸入觸點的變化，從而根據(jù)程序來確定輸出觸點的動作。 該項目在中央控制室設(shè)計兩臺工業(yè)級PC機(jī)，分別作為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和操作監(jiān)控服務(wù)器，并選用GE公司的iFix Plus Unlimited Ver3.0版本作為監(jiān)控軟件。iFix工控組態(tài)軟件是一套具有遠(yuǎn)程監(jiān)控、現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、過程可視化等功能的高性能自動化軟件，它的優(yōu)越性能為實現(xiàn)低壓配電系統(tǒng)監(jiān)控提供了可能。利用軟件全真模擬PLC控制對象可以監(jiān)測所編程序的正確與否和執(zhí)行結(jié)果。該項目把整個廠區(qū)的低壓配電系統(tǒng)的日常操作、管理及維護(hù)的主要工作集中在控制中心站。PLC將采集到的數(shù)據(jù)傳遞給計算機(jī)并通過組態(tài)軟件實時顯示出來，同時可以直接通過軟件對PLC進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。調(diào)度系統(tǒng)部分的各種畫面及功能模塊按照顯示和使用的處所駐留在本地的計算機(jī)上，在網(wǎng)絡(luò)上流動的主要是實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)和各種報警和消息。整個系統(tǒng)通過企業(yè)局域網(wǎng)的TCP/IP協(xié)議實現(xiàn)中央控制室與現(xiàn)場控制站PLC的交換數(shù)據(jù)，2臺計算機(jī)和組成在邏輯意義上獨立的一個功能子網(wǎng)。 4、結(jié)束語 結(jié)果表明采用微型計算機(jī)PLC實現(xiàn)繼電保護(hù)和控制系統(tǒng)的操作，大大提高系統(tǒng)的自動化水平和可靠性，同時更加便于系統(tǒng)的集中控制和監(jiān)測，方便了系統(tǒng)的信息化管理，大大降低成本，提高了工作的效率，具有一定的推廣意義。 隨著社會對自動化程度要求的不斷提高，各種智能型的系統(tǒng)設(shè)備也不斷出現(xiàn)，而供配電系統(tǒng)是一切自動化和智能型系統(tǒng)設(shè)備的基礎(chǔ)。通過實際的項目案例分析，把PLC應(yīng)用在低壓配電監(jiān)控系統(tǒng)，為低壓配電控制系統(tǒng)遙控、遙測、遙信提供了可靠的平臺，符合未來智能型低壓配電系統(tǒng)的發(fā)展方向。 參考文獻(xiàn)： [1]鐘肇新、彭侃，《可編程控制器原理及應(yīng)用》，廣州：華南理工大學(xué)出版社 [2]何小于，夏勝金，《用組態(tài)監(jiān)控軟件完成的自動配方焊條制造機(jī)系統(tǒng)》，《電焊機(jī)》2007年08期 [3]王永華，《現(xiàn)代電氣及可編程技術(shù)》，北京：北京航天航空大學(xué)出版社 [3]陳在平，《可編程控制器技術(shù)與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計》，北京：機(jī)械工業(yè)出版社 作者簡介： 姓 名 王新會 性 別 男 出生年月 1956年11月 籍 貫 河南人 學(xué) 位 本科 職 稱 工程師 電 話 0760-8882733 工作單位 廣東省中山市高級技工學(xué)校 通訊地址 廣東省中山市東區(qū)興文東路72號 郵 編 528403 研究方向 PLC、自動化技術(shù) 簡 歷 1977年——1980年在成都科技大學(xué)電子電力工程系讀書； 1981年——1991年在貴州省畢節(jié)地區(qū)水電技工學(xué)校工作； 1992年——1999年在貴州省畢節(jié)地區(qū)水利電力局工作； 2000年至今在廣東省中山市高級技工學(xué)校工作。