一、系统概述
矿用隔爆型真空馈电开关(以下简称馈电开关)主要用于煤矿井下，在交流50Hz、电压至1140V，额定电流分别为400A、500A、630A、800A的线路中，作为供电系统的总开关、分支开关，或作为矿用隔爆型移动变电站用馈电开关（打开后盖板与移动变电站对接），也可作为大容量电动机不频繁起动之用。具有过载、短路、欠压、漏电保护(选择性漏电保护)及漏电闭锁等功能。产品可应用在矿用隔爆型真空馈电开关等煤矿安全用电监测系统中。
二、系统配置与功能实现
1、KBZ630Z控制系统硬件配置
显示屏： 防护等级达到IP65的4行汉字文本显示屏 一块，
可编程控制器： UN200系列 UN 214-1AF23-0XB0 一块
扩展模块： 三相交流电及漏电监测模块UN 231-0BH22-0XA0 一块
（注：KBZ800Z型需要两块三相交流电及漏电监测模块）
2、系统架构
该系统由一套UniMAT PLC+文本屏构成的控制系统和真空断路器构成的执行系统构成。如图所示。其中CPU进行一些逻辑控制，矿用模块主要是采集AC电压、电流和漏电电阻等信号，从而实现系统监测监控并完成漏电闭锁、过载、短路、断相、欠压和过压等保护功能，具有智能化程度高、性能稳定、动作可靠等优点。
3、系统难点
系统主要是要保证漏电保护动作时间小于50ms和短路保护动作的时间小于100ms，所以要保证CPU的采集处理运行速度很快，UniMAT PLC采用高频微处理器，指令处理速度比普通PLC提升3-10倍，采用UniMAT UN200 PLC的采集与控制周期时间是12ms,加上外围的设备时间30ms,共42ms，达到了设备的标准要求。
4、监控功能设计
采用文本显示屏，配合UniMAT UN200系列小型PLC，实现对馈电开关的工作状态、参数和故障类型显示和记忆，并可对具体参数进行修改调整，友好的用户界面，具有良好的人机对话功能，可大大提高判断故障和排除故障的效率。
所有模拟信号全部处理为数字信号，具有抗干扰能力强、接线简洁、信息量大、控制可靠准确等特点。
具有完备的自检、自诊断和故障模拟实验功能，可方便地检查保护和控制系统正常与否。
5、系统功能实现
该馈电开关充分考虑煤矿井下的工作环境，集机械制造、自动化、测控技术与仪器仪表、计算机应用科学技术等学科于一身，其主要技术指标如下：
电压等级：1140V/660V；频率：50HZ；
总额定电流：800A、1200A，单台工作电流可达到400A；
漏电闭锁保护：附加直流检测，1140V-40K欧、660V-22K欧；
漏电保护动作：1140V-20K欧、660V-11K欧；
短路保护：为额定电流的3-10倍；
过压和欠压保护：0.75Ue<U<1.15Ue；
超温保护和超限保护；
开关设备有漏电试验和过流试验按钮，可随时检测馈电开关保护功能；
目前国内大多数馈电开关采用西门子+变送器+漏电保护器控制的方案，尽管该方案能达到系统要求，但是在控制功能上有很大局限性。采用此方案替代上述方案后可以对整个馈电开关的工艺参数如电流、电压等参数进行在线检测。降低了客户的成本，保证了工艺条件的稳定、提高了产品的响应速度。采用文本显示屏，利用显示屏反应出来的报警信息，工作人员很容易排除故障。提高了生产效率。
6、系统亮点
该系统所采用的三相交流电及漏电监测模块UN 231-0BH22-0XA0是一大亮点，该模块通过交流互感器能够实现对交流电信息的采集，配合CPU的运算和控制，可以实现过压、欠压、过载、短路、漏电、三相不平衡保护等功能；能够对电网绝缘电阻进行监测；具有零序电压和零序电流采集功能。该产品是UN200PLC的一个扩展模块。
该模块还可以应用于多种电源监测控制类产品上去，比如各种电气控制的配电系统监测，小型变电站的监测系统以及其他组合开关等。
三、使用效果分析
本控制系统在馈电开关系统中实现了预期目的，根据馈电开关系统在实用中的重要程度选择深圳亿维自动化的UN200系列PLC和三相交流电及漏电监测模块，提高了系统稳定性，达到了系统的响应要求，简化了配线施工，降低了维护难度，由于该系列PLC和西门子S7-200PLC完全兼容，降低了工程师的开发难度，又在一定程度上节省了系统成本。该系统在投入运行后状态良好，还应用于多条自动化控制系统的电源屏监控，有较好的行业应用前景。
主要特征：
200V-240V ±10%，单相/三相，交流，0.12kW-45kW； 380V-480V±10%，三相，交流，0.37kW-250kW；
矢量控制方式，可构成闭环矢量控制，闭环转矩控制；
高过载能力，内置制动单元；
三组参数切换功能。控制功能： 线性v/f控制，平方v/f控制，可编程多点设定v/f控制，磁通电流控制免测速矢量控制，闭环矢量控制，闭环转矩控制，节能控制模式；
标准参数结构，标准调试软件；
数字量输入6个，模拟量输入2个，模拟量输出2个，继电器输出3个；
独立I/O端子板，方便维护；
采用BiCo技术，实现I/O端口自由连接；
内置PID控制器，参数自整定；
集成RS485通讯接口，可选PROFIBUS-DP/Device-Net通讯模块；
具有15个固定频率，4个跳转频率，可编程；
可实现主/从控制及力矩控制方式；
在电源消失或故障时具有"自动再起动"功能；
灵活的斜坡函数发生器，带有起始段和结束段的平滑特性；
快速电流限制（FCL），防止运行中不应有的跳闸；
有直流制动和复合制动方式提高制动性能。
创新的存储机制
充足的存储空间，可用于各行业的所有应用
灵活的存储卡机制，适合各种项目规模
较大的存储空间：支持高达 2 gb 的存储卡，可存储项目数据、归档、配方和相关文档
优化后的数据模块，可jingque选择剩余存储空间中的数据。
simatic 工业软件具有模块化的设计。各个工具可根据特定应用而单独使用。
提供了 4 个软件级别：
step 7 是用于对 simatic s7/c7/winac 进行编程的基础。编程时总要使用该软件。
它具有以下版本：
step 7：
用于各种应用的*版本，带有梯形图、功能块图和指令表编程语言
step 7 professional 高性能软件包：
支持所有 iec 语言（梯形图、功能块图、指令表、顺序功能图和结构化文本）。并且，还提供了一个集成离线模拟组件 (s7-plcsim)。
step 7 lite：
适用于较低性能范围的版本，可用于 simatic s7-300 和 simatic c7
step 7 micro：
用于 simatic s7-200 的精简编程软件包
工程工具是一些面向任务的工具，除 step 7 之外也可使用这些工具。它们可大大降低能源成本，并显著提高舒适性。
设计工具（engineering tool）包括：
供编程人员使用的语言
供技术专家使用的图形化语言
用于诊断、模拟、远程维护、设备文档制作等的扩展软件。
运行版软件包括已编程好并可由用户程序调用的解决方案。它直接集成在自动化解决方案中，分为两种类型：
硬件捆绑：
软件与特定硬件相关
非硬件捆绑：
软件可满足一般硬件要求。
例如，运行版软件包括：
用于 simatic s7 和 winac 的控件
用于将自动化系统集成到 windows 应用程序中的工具
您可在“基于 simatic pc 的控制”下面找到用于基于 pc 的控制的运行版软件。
人机界面包括：
simatic protool 和 protool/lite 用于组态操作面板
simatic protool/pro – 通过 pc 实现机器级可视化
simatic proagent ? 用于过程诊断的选件包
simatic wincc flexible – 用于组态 simatic hmi 操作员面板的工程工具和用于在机器级简便完成可视化任务的高性能可视化软件
simatic wincc – windows nt/2000/xp 系统下的高性能可视化系统
西门子PLC模块，变频器，触摸屏，交换机
从事智能科技、自动化科技、机电领域内的技术开发、技术转让、技术咨询、技术服务，工业自动化设备安装，工业自动化控制设备、电气设备、机申设备、电子产品、五金产品、金属材料、仪器仪表、橡塑制品销售，商务信息咨询，软件开发，建筑装修装饰建设工程专业施工，建筑安装工程(除特种设备)，机械设备租赁(不得从事金融租赁)，物业管理。工业自动化设备加工、销售。
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