西門子S7-300 PLC 在變電站中的應(yīng)用
| 勝利油田有150 多座變電站，承擔著勝利油田整個油區(qū)、社區(qū)及東營區(qū)部分居民的用電，油田電網(wǎng)的安全運行對于保證原油產(chǎn)量持續(xù)上產(chǎn)和居民的安居樂業(yè)起著至關(guān)重要的作用。 從目前來看，油田變電站的控制和管理來看還是處于落后的狀況，與國外和一些先進省市相比具有很大的差異。對于直流系統(tǒng)，自動化監(jiān)控程度低，大部分的變電站直流系統(tǒng)控制方式簡單，多為人工控制和調(diào)節(jié)，而電池也多為鉛酸電池，需要專門直流工進行維護。在管理水平上，變電站的設(shè)備管理記錄和統(tǒng)計都是值班人員填寫報表進行匯報。 隨著電子技術(shù)和通訊技術(shù)的飛速發(fā)展，變電站微機保護的成功改造，對直流系統(tǒng)的安全運行也提出了更高的要求。所以必需對直流系統(tǒng)進行改造和完善。向無人化監(jiān)控管理發(fā)展，以達到減員增效和提高自動化管理水平的目的。 AEUD-WIII 全自動智能免維護直流屏采用模塊化設(shè)計、數(shù)字化控制，智能化程度高。該直流電源具有先進的系統(tǒng)監(jiān)控功能，著重電池在線管理、接地選線、“四遙”通訊、告警顯示和事故追憶等功能進行開發(fā)，使得系統(tǒng)安全性、可靠性更高。 該系列全自動智能免維護直流屏采用SEIMENS 公司生產(chǎn)的OP170B 型人機界面,該監(jiān)控模塊具有結(jié)構(gòu)緊湊、顯示分辨率高、可靠性高、壽命長等優(yōu)點。通過人機界面可以完成整流模塊啟動，充電狀態(tài)顯示，查看報警信息，手動電池巡檢，絕緣監(jiān)察、接地選線、報警試驗、報警復(fù)位等直流屏的所有操作，并能顯示直流屏的原理圖及各個運行參數(shù)和各種故障信息。控制模塊采用S7-300 系列模塊，進行數(shù)字和模擬信號的采集及輸出。一、控制要求 ?、僬麄€系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)字化控制、電壓調(diào)節(jié)等都可由PCC 通過軟件實現(xiàn)，提高了系統(tǒng)運行的可靠性。 ?、诖笃聊灰壕э@示屏，漢字菜單驅(qū)動，在線幫助，操作簡單方便； ?、壑悄芑碾姵毓芾?，主、浮充自動轉(zhuǎn)換，手動和自動實時監(jiān)控電池狀態(tài)。 ?、芙拥剡x線功能，實時監(jiān)控母線和支路絕緣狀況。 ?、萃晟频母婢幚砑笆鹿首窇浌δ?，全面掌握系統(tǒng)運行狀態(tài)。 ?、尥晟频摹八倪b”功能，監(jiān)控中心能夠監(jiān)控直流系統(tǒng)。 二、硬件系統(tǒng)構(gòu)成 根據(jù)以上要求，我們開發(fā)研制了孤北電廠集中控制室直流控制系統(tǒng)。系統(tǒng)配 置如下： 1、PLC 配置 變電站直流監(jiān)控系統(tǒng)的PLC 采用SIEMENS 的S7-300 系列模塊，根據(jù)系統(tǒng)要求，PLC 總體配置如下： ?、?中央處理模塊（CPU）：選用CPU314。 ② 數(shù)字量輸入模塊（DI）：選用SM321,共1 塊（16 點/塊）。處理4 點輸入信號。 ?、?數(shù)字量輸出模塊（DO）：選用SM322, 共4 塊（16 點/塊）。處理56 點輸入信號。 ?、?模擬量輸入模塊（AI）：選用SM331,共1 塊（8 點/塊）。處理8 點輸入信號。 ?、?模擬量輸入、出模塊（AI）：選用SM334,共1 塊（4 點入和2 點出/塊）。處理 2 點輸入和2 點輸出信號。 2、操作屏配置 操作屏采用兩個OP170B，一個安裝在控制柜，一個安裝在監(jiān)控中心。三、監(jiān)控系統(tǒng)軟件變電站直流監(jiān)控系統(tǒng)的軟件主要有兩部分：顯示單元和軟件單元。 顯示單元：主畫面、電池巡檢畫面、電池組電壓記錄畫面、絕緣監(jiān)察、當前報警畫面、歷史報警畫面、累計運行畫面等畫面。 軟件單元：系統(tǒng)時鐘讀取、整流器控制、電池巡檢、絕緣監(jiān)察、接地選線、限流電阻控制、累計運行時間、當前報警處理、歷史報警信息處理、報警試驗、 (一)、顯示單元： 操作屏采用工業(yè)級人機界面。主要完成下列任務(wù)：直流系統(tǒng)運行監(jiān)控、故障報警、記錄和排除提示、參數(shù)設(shè)置、模擬鍵盤操作、數(shù)據(jù)記錄處理、累計運行時間等的運行時間和控制。 主畫面 電池巡檢 （二）、控制軟件單元：（只摘錄部分功能軟件） 1、整流器控制 給定延時 A F1_k1 AN F1_k2 = DO_k1 主充電機給定A DI_k1 JNB _001 CALL FB 21 , DB21 _001: NOP 0 主充電機給定復(fù)位 AN DI_k1 AN DI_k2 = L 0.0 A L 0.0 BLD 102 S float_charge A L 0.0 JNB _004 L 0 T ug_hm0 _004: NOP 0 A L 0.0 JNB _005 L 0 T ug_hm1 _005: NOP 0 A L 0.0 JNB _006 L 0 T DB66.DBD 580 _006: NOP 0 主浮充轉(zhuǎn)換 A( O DI_k1 O DI_k2 ) JNB _003 CALL FB 20 , DB20 _003: NOP 0 2、巡檢： 能夠自動（每天定時）和手動進行電池巡檢。（部分程序） 每天10 點自動電池巡檢A( L MW 22 L 10 ==I ) |
