今天，隨著對工業(yè)自動化的要求越來越高，以及大量控制設(shè)備和過程監(jiān)控裝置之間通信的需要，"監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集

    系統(tǒng)"越來越受到用戶的重視。在動力系統(tǒng)方面，以柴油發(fā)電機組作為應(yīng)急備用電源的發(fā)電廠，在工廠、礦山、高層建筑、醫(yī)院、郵電、賓館、銀行等許多部門都得到了廣泛的應(yīng)用。為了提高供電質(zhì)量和供電可靠性，改善操作人員的工作條件，減少維護運行人員，備用發(fā)電站迫切要求實現(xiàn)自動化運行和管理。該監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)視主機(包括通信板)和若干現(xiàn)場的從站(SIEMENSS7-200)組成。實現(xiàn)發(fā)電機組的數(shù)據(jù)采集、報警、存儲、備份等服務(wù)。本文主要介紹下位機S7-200的系統(tǒng)原理。

    2、系統(tǒng)的總體設(shè)計

    結(jié)合生產(chǎn)實際的需要，考慮該發(fā)電機組的自動化系統(tǒng)由5大功能部件組成(系統(tǒng)的硬件圖如圖1所示)。

    (1)發(fā)電機組的自動啟動和自動停機;

    (2)工程市電和機電的自動切換;

    (3)發(fā)電機組電壓和頻率的自動調(diào)節(jié);

    (4)發(fā)電機組故障自動檢測，報警和故障處理;

    (5)發(fā)電機組電壓、電流、頻率、有功功率、啟動電池電壓等電量參數(shù)的自動調(diào)節(jié)。

    3、系統(tǒng)組成

    3.1S7-200系統(tǒng)PLC的特性和特點

    西門子公司的S7-200系列可編程控制器，性價比高，硬件配置齊全，它的特點與性能如下:

    (1)機內(nèi)有高速計數(shù)器，可同時輸入三路高速脈沖，并可輸出頻率和脈寬可調(diào)的高速脈沖信號。

    (2)具有21個中斷源的中斷優(yōu)先管理，并配有RS485接口，可實現(xiàn)PLC與PC機之間的遠(yuǎn)程通訊，便于上位機監(jiān)控和聯(lián)網(wǎng)。

    (3)具有結(jié)構(gòu)緊湊、組裝靈活、編程簡單，抗干擾能力強、可靠性高等特點。

    由此可見，它非常適用于工業(yè)控制中小型自動控制系統(tǒng)。經(jīng)分析，決定采用S7-200系列可編程控制器作為發(fā)電機組自動控制系統(tǒng)的核心部件。

    3.2PLC配置及I/O的分配和功能

    經(jīng)過分析，本系統(tǒng)采用10個開關(guān)量輸入，10個開關(guān)量輸出和3個模擬量輸入，即可滿足系統(tǒng)控制需求，因此-

    PLC配置如下:

    CPU214PCPowerSupply,DCInputs,DCOutputs

    EM231AnalogInput,A13*12Bits

    I/O的分配和功能如下:

    開關(guān)量輸入:

    IO.0:輸入中斷(配合脈寬調(diào)制使用)

    IO.1:方式選擇(0-遠(yuǎn)程控制1-自動)

    IO.2:市電檢測(0-無市電1-有市電)

    IO.3:機電檢測(0-無機電1-有機電)

    IO.4:油壓低(0-油壓正常1-油壓偏低)

    IO.5:油水溫高(0-油水溫正常1-油水溫偏高)

    IO.6:高速計數(shù)器HSCI(利用高速計數(shù)器檢測啟動電池電壓)

    IO.7:緊急停車(0-非緊急停車狀態(tài)1-緊急停車狀態(tài))

    IO.0:復(fù)位(1-手動復(fù)位)

    (利用高速計數(shù)器檢測轉(zhuǎn)速)

    開關(guān)量輸入:

    Q0.0:高速脈沖輸出(通過控制直流電磁鐵調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速)

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