西门子茂名PLC模块总代理商

PLC在变压器自动化中的应用摘要：本文主要介绍由PLC构成的变压器自动化系统在中小型变电站综合自动化中的实现。它对变压器的控制精度高，性能可靠。同时PLC自身具备的计算机、电子、网络通讯等特性，使PLC在变电站综合自动化中得到了广泛的应用。 1 概述 可编程逻辑控制器作为新一化的工业控制装置，结构简单、性能全面、可靠性高。其突出的优点是：使用方便，具有杰出的实时功能和强大的通讯能力。在其小小的单元中，包含了强大的功能，使之能够独立地或通过网络分布式系统轻而易举地完成复杂的控制任务，很小的投入即能获得有效的自动化系统，在工业现场领域深受欢迎，非凡是经过非凡模块配置后，可以在保持简单易用的特点的同时大大扩展其应用领域。PLC的体积小，结构紧凑，编程方便，梯形图编程方式面向一般电气技术人员，操作简单，维修方便，易于实现机电一体化，因而在变电站综合自动化中得到了广泛的应用。 中小变电站综合自动化中的自动化设备有：可编程自动化监控装置、可编程变压器自动化屏、可编程微机计量屏、可编程微机线路保护屏、可编程微机同期系统、可编程中心信号屏、可编程电容屏、可编程微机直流电源系统等均应用了PLC为其智能化单元，并且都能够挂网运行，方便地实现遥信、遥测、遥控功能，取代了传统的RTU。本文主要介绍由PLC构成的变压器自动化部分在自动化变电站中的实现。适用于老式变电站的自动化改造及新式变电站的建设。 2 变压器自动化的构成方案 在中小型变电站中，一台变压器及其配套设备一般包括：断路器及操作单元、变压器、变压器控制屏、避雷器、差动保护屏、变压器接地系统等。下面以两种情况分别讲述变压器的自动化构成方案。 2.1变压器及配套设备为常规设备 假如断路器及操作单元、变压器、差动保护屏、变压器防雷接地系统等均为不含智能单元及计算机接口的常规设备，那么只需将变压器控制屏部份选用可编程变压器自动化屏，就能构成比较完备的变压器自动化系统。其系统框图如图1所示，变电站中控室内的变压器控制屏及其配套设备分别与可编程变压器自动化屏通过电缆直接连接，进行信息交换。中控室或远方的主计算机监控系统通过对可编程变压器自动化屏的监控来实现对变压器的监控，其中的信息交换由主计算机监控系统中的工控机与可编程变压器自动化屏中的PLC通过工业现场通讯网络来实现。这种变压器自动化系统一般适用于改造旧站或建设资金规模不大的自动化新站。 2.2 变压器及配套设备为智能化设备 假如断路器及操作单元、变压器、差动保护屏、变压器防雷接地系统等均已含有智能单元及计算机接口，那么变压器控制屏部份选用可编程变压器自动化屏，就可以非常方便地构成功能强大的变压器自动化系统。其系统框图如图2所示，变电站中控室内的变压器控制屏及其配套设备分别与可编程变压器自动化屏通过工业现场通讯网络与中控室或远方的主计算机监控系统进行信息交换。可编程变压器自动化屏与变压器及配套设备之问仅有极少量的电缆连接，整个系统显得非常简单。 3 可编程变压器自动化屏的组成及实现 可编程变压器自动化屏的硬件设备一般包括：PLC，PLC输入/输出信号隔离继电器，近地操作按钮及故障事故指示灯、警器、智能变压器油温度巡检仪，智能信号测试议，小直流电源，通讯适配器等。其系统框图如图3。软件主要由PLC自动化监控程序和与监控主计算机的通讯程序组成。 3.1PLC的选型 从上述的被控对象的电气特性看出，这个系统几乎是对开关量进行监控。温度模拟量及信号模拟量均有智能仪表对其监控，智能仪表的输出触点开关量进入PLC，因此PLC只需选用基本模块及通讯模块，而不需非凡模块。接下来应确定PLC输入∕输出点数，统计可编程变压器自动化屏对变压器及配套设备的监控点数，一般输入不超过64点数，输出不超过40点。在实际中我们选用了北京安控科技发展有限公司研制的Rock系列PLC产品：RockE20系列PLC产品。此产品采用先进的16位CPU，配置嵌入式实时多任务操作系统，可实现采集、运算、逻辑、定时、控制、通讯等功能，其单CPU＋扩展模块，可承载32模块，测控500个I∕O点。以RS485或Intranet进行本地扩展，以拨号Modem或GPRS等方式进行远程扩展。该产品采用插拨方式扩展、模块尺寸小巧，安装使用方便、维护简单，具有应用灵活、安全、可靠等特点。 3.2可编程变压器自动化屏的硬件 组成可编程变压器自动化屏的各部件应严格照按电气规范设计、连接。此外，与PLC相连的部份应严格按照PLC厂家技术要求进行设计、连接。 3.3PLC的自动化监控程序 变电站的变压器组成方式不同决定了可编程变压器自动化屏PLC的监控程序的不同。在此以35KV单母线、一台主变压器为例，其开机预备条件及开机程序. 4 可编程变压器自动化屏的运行 可编程变压器自动化屏在变压器的自动化运行中处于实时监控的重要位置，它通过输入∕输出信号隔离继电器按变电站变电设备的状态∕控制信号，可编程逻辑控制器将上述信号按具体的自动化流程进行实时控制，并与监控主计算机通过网络传递数据。完成变压器的开、停，运行维护与继电保护。它不仅使变压器处于闭环自动控制之中，而且使变压器自动化与测控保护系统协调运行，从而使整个变压器处于佳运行状态。由于PLC自身的特性，每个输入∕输出信号都有指示灯，使得变电站这个信号比较分散的场所维护检修工作变得异常轻易。 5 结束语 本系统已在我市多个变压器的自动化工程中成功投运。我们发现其处理故障十分轻易，既缩短了停电维护时间、运行维护费用又很低。运行中发生诸如变压器的瓦斯继电器触点进水短路、中控室各接触器电触点断线、变压器控制回路等故障均能及时发现、警与自动进入其处理程序，并能在监控主计算机上集中监视。用PLC构成的应用环境，可以构成满足不同用户或同一用户不同时期对系统的需求，改变系统的组织方式只需重新输入PLC监控程序即可，我们对此相当满足。

标准型 CPU
• CPU 1511-1 PN:
适用于对程序范围和处理速度具有中等要求的应用，用于通过 PROFINET IO 进行分布式配置。
• CPU 1513-1 PN:
适用于对程序范围和处理速度具有中等要求的应用，用于通过 PROFINET IO 进行分布式配置。
• CPU 1515-2 PN:
适用于在程序范围、网络和处理速度方面具有中等/较高要求的应用，可通过 PROFINET IO 进行分布式配置；可以使用具有单独 IP 地址的附加集成 PROFINET 接口，例如，用于网络分离。
• CPU 1516-3 PN/DP：
适用于对程序范围和处理速度具有较高要求的应用，用于通过 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 进行分布式配置。附加的集成 PROFINET 接口，具有单独的 IP 地址，可用于网络分离等。
• CPU 1517-3 PN/DP：
适用于对程序范围、联网和处理速度具有很高要求的应用，用于通过 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 进行分布式配置。例如，具备独立 IP 地址的附加集成式 PROFINET 接口可用来实现网络隔离。
• CPU 1518-4 PN/DP：
适用于在程序范围和网络方面具有*要求的应用，且满足处理速度方面的*要求。可通过 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 进行分布式配置；可以使用具有单独 IP 地址的两个附加集成 PROFINET 接口，例如，用于网络分离。
故障安全型 CPU
• CPU 1511F-1 PN：
实用的入门级 CPU，适用于在分散生产技术中对处理性能和响应速度具有中等要求的标准应用和故障安全应用。
• CPU 1513F-1 PN：
具有中到高容量数据存储器的 CPU，适用于除集中式 I/O 外还包含分布式自动化结构的标准应用和故障安全应用。
• CPU 1515F-2 PN：
适用于对程序范围和处理速度具有中等/较高要求的应用，用于通过带有 PROFIsafe 的 PROFINET IO 实现分布式配置。
• CPU 1516F-3 PN/DP:
适用于对程序范围和处理速度具有中等/较高要求的标准和故障安全应用，用于通过带 PROFIsafe 的 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 实现分布式配置。
• CPU 1517F-3 PN/DP：
适用于对程序范围、联网和处理速度具有很高要求的标准和故障安全应用，用于通过带 PROFIsafe 的 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 进行分布式配置。例如，具备独立 IP 地址的附加集成式 PROFINET 接口可用来实现网络隔离。
• CPU 1518F-4 PN/DP:
适用于对程序范围和处理速度具有较高要求的标准和故障安全应用，用于通过带 PROFIsafe 的 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 实现分布式配置。附加的集成 PROFINET 接口，具有单独的 IP 地址，可用于网络分离等。

紧凑型CPU
• CPU 1511C-1 PN：
具有集成 I/O 和工艺功能，适用于对程序范围和处理速度具有中等要求的应用，通过 PROFINET IO 进行分布式配置。
• CPU 1512C-1 PN：
具有集成 I/O 和工艺功能，适用于对程序范围和处理速度具有中等要求的应用，通过 PROFINET IO 进行分布式配置。

 通讯模块
集成有各种接口，可通过 PROFINET 和 PROFIBUS DP 进行通信。S7-1500 的通信模块增加一些额外的通信功能或者更多接口，从而提升模块的通信能力。
• 通过点对点的链接，通讯模板用于数据交换
• 用于连接至 PROFIBUS 的通信模块
• 用于连接至工业以太网的通信模块

CM PtP: 通过点到点连接实现串行通信
4 种通信模块，可通过串行接口连接自动化组件。
• 可连接旧系统和外部系统
• 可连接数据读卡器或特殊传感器
• 可集中使用，也可在分布式 ET 200MP I/O 系统中使用
• 带有各种物理接口，如 RS232、RS422 或者 RS485
• 可预定义各种协议，如 3964(R)、Modbus RTU 或 USS
• 可使用基于 Freeport 的应用特定协议 (ASCII)
• 所有模块使用统一的编程接口
• 诊断报警可用于简单故障修复
CP 1543-1: 带有安全功能的工业以太网连接
CP 1543-1 通信模块凭借其高通信性能，*地拓展了 S7-1500 的应用领域。
• 除 CPU 密码保护之外，还可通过状态检测防火墙确保工业以太网连接的安全性
• 可分别组态本地访问权限和远程访问权限
• 通过电子邮件实现简单报警，并通过 FTP(S) 文件传输协议将产品数据传输到控制计算机中
• 灵活集成在基于 IPv6 的架构中
• 支持网络分段，可构建具有同一 IP 地址的相同设备
• 可在 TIA 博途中构建包含安全功能在内的整体项目
CM 1542-5: 高性能的 PROFIBUS 模块
CM 1542-5 符合标准 IEC 61158/61784，支持 PROFIBUS DP 主站功能和 PROFIBUS DP 从站功能。通过该模块，可以将 PROFIBUS 设备连接到不带 PROFIBUS 接口的 S7-1500 控制器的CPU 上。
• 使用附加的 PROFIBUS 电缆，实现系统快速扩展
• 可为单个自动化任务分隔不同的 PROFIBUS 子网
• 减少了 S7-1500 CPU 中的通信任务，提高系统性能
• 可连接其他供应商提供的 PROFIBUS 从站
• 发生故障时，网络分隔技术可降低模块替换成本。
• TIA Portal V12 中，集成了项目规划功能