西门子(鹰潭)代理商

间隔层的微机保护装置经过RS 一485 总线分成几个组，连接到网桥的Modbus 通讯口上，通过网桥收集数据并将这些数据通过MB+ 网络送到主监控单元PLC 。

系统的主监控单元通过可编程网桥编制不同的规约，满足与不同智能设备之间的接口需要。MODBUS 网桥NW-BM85C002 MB+ 网桥/多路转换器，每台网桥具有4个通讯口与间隔层的智能设备通讯，网桥将MODBUS 协议的数据进行协议转化，通过MB 十网络与PLC 建立网络通讯，同时在中央信号屏中还配有可编程网桥NW 一BM85C485 ，通过MB+ 网络与PLC 连接，每个可编程网桥具有四个通讯协议可编程的RS 一485 口，在本方案中对其中的两个口进行编程，使之通过IEC 一60870-7-101 与中央控制中心通讯。

系统网络通讯层向上通过可编程网桥的RS 一422 接口采用IEC60870-5-101 规约实现与控制中心通讯;向下网络通讯层通过网桥RS-422 接口MODBUS 标准规约实现与主变电站内的各开关柜或保护屏内的微机综合保护测控单元等智能装置通讯，满足变电所综合自动化系统控制、测量、保护的技术要求。通过网桥与智能设备及控制中心通讯，由网桥实现协议转换，降低PLC 的CPU 模块负荷率，提高系统的可靠性。

配置液晶显示器，用于变电所内监控、软件维护，设备调试，站控层操作等人机接口。带有液晶显示器实现站内数据的显示和控制。液晶显示以汉字实时显示所内所有事故、预告信号、所内各微机综合保护测控单元的运行状态。事件变位的内容、时间等。当多个事故信号同时发生时，液晶显示报警装置按新旧次序，在所内时间分辨率的范围内依次显示各种信息，并能存储。操作员通过按钮对显示进行选择，必要时操作员可通过该组操作按钮对开关进行所内集中控制。

“就地一远方”控制切换装置。为便于系统运行的需要，在中央信号屏内设有“就地一远方”切换开关，实现就地控制和远方控制之间的方式切换和闭锁。在变电站控制上，方便分层控制和管理。

系统的电源采用冗余配置，系统输人两路直流电源，保证系统在一路电源失电时，系统仍可无扰动安全运行，提高系统的可靠性。
开放式、宜扩展性设计可以与满足相应标准规约(profibus, spabus, modbus 等)的其它公司相关的(IED) 互联进行信息交换。充分考虑到变电站扩建、改造等因素，间隔层设备基于模块式标准化设计，可根据要求随意配置，变电站层设备设置灵活。

网络通讯层设计考虑到工业以太网、CAN 、422 、modbus+ 等现场总线的接口设计，能充分满足大流量实时数据传送的实时性和可靠性。

软件设计

PLC 软件方面，由于PLC 以循环扫描和中断两种方式来执行程序。为了完成所有RTU 功能，PLC 采用循环扫描方式，与各个间隔层保护单元进行通讯。通过Modbus 总线，读取各个保护单元的遥测、遥信信息，同时通过总线通讯对各个智能保护装置进行设点操作，实现对开关的遥控功能。本系统采用了 系列PLC 配套的con-cept 编程软件中的FBD 方式，进行了PLC 的组态，实现了变电站自动化的三遥功能。

如图2所示的遥控功能的组态。通过使用合适的功能块的组合，可以实现你所要的功能。其中的功能块既有concept 软件的FFB libarary 提供的标准功能块，也可以自己定义，编写特制的功能块。

遥信的实现有两种方式。一种是通讯方式，当变电站设备发生变位时，通过PLC 与智能保护装置的通讯，读取变位的信息到PLC 中，并将其上送给控制中心。另一种为DI 模块方式，通过连接设备的位置继电器，PLC 的DI 模块能够感知设备的变位信息。

遥测的实现也包含两种方式。一种是通讯方式，PLC 通过与智能保护装置的通讯，实时获取保护装置采集的遥测量信息，相当于由保护装置完成现场级的采集功能。另一种为AI 模块方式，由PLC 自己来完成现场的遥测量采集，并将采集到的数据存放。网桥将RAM 中的遥测量信息，作为二级数据，实时的与控制中心进行通讯。

网桥中的报文接收分析程序分析控制中心传来的报文，如果分析认为其是遥控报文，对其进行报文解析，将获取的遥控对象信息写入PLC， 由PLC 程序与智能保护装置通讯，来完成遥控功能。

系统功能及特点

变电站自动化对变电站各种设备进行实时控制和数据采集，实现对各种设备的微机控制、监视、逻辑闭锁、微机测量以及实现所间开关联
跳功能。

变电站自动化系统的特点:

(1) 完善的自检功能，除通过通信对各单元进行监控外，各单元中保护和监控模块都具有极强的自检功能，同时二者相互监视，一旦发生异常，及时报警，提高系统运行可靠性。
(2) 开关、刀闸状态信息采用常开及常闭双位置接点，通过软件判断其合法性。
(3) 监控系统采用PLC 代替传统的RTU ，各智能模块采集的数据通过现场总线上传到通讯控制器。
(4) 取消了常规光字牌，采用计算机模拟光字牌，并按不同电压等级的分层模式来显示。
(5) 简化防误闭锁设计，重要设备之间用硬接线实现闭锁功能，综合自动化软件具备软件逻辑判别功能，但考虑到已有运行和检修经验，一般不在后台软件中进行闭锁。
(6) 对暂态变位信号，经软件处理，采用自保持方式，未经人工确认信号不会消失。

结束语

在实际运行中，网桥与控制中心的双通道设计，给运营和检修带来了很大的便利。因为是软件自动切换，克服了进口系统手动切换通道的缺点，通道的状态由软件来判断，大大提高了发现问题的及时性。双通道同时出现故障的概率并不是很高，实际运营中有在备用通道长时间运行的况，这样就给检修人员预留了充足的时间来检查问题。

PLC 硬件由于应用工业级可靠性设计，因此实际运行中非常可靠，绝少出现死机的情况，可靠性远高于采用bbbbbbs 操作系统的通用计算机，很好的满足了供电监控的要求。从交付使用到现在PLC 还没有出现过硬件故障，凸显了PLC 对地铁的潮湿、高温环境的适应性。模块化的设计也使的系统的检修和更换更为便捷。

需要更改进的方面，就是对通信的改进。由于设计中没有采用光纤通讯模块，各设备对由绝缘检修和线缆破损窜进来的高压电，不能非常有效的隔离，会造成设备的高压击穿，造成不必要的损失，计划在今后的设计中对于高电压的隔离方面加以改进，就可以很好的避免这种问题。

　　1. 筛板冲孔装置及其控制系统

　　矿用振动筛筛板(冲孔板)在冲孔加工时，大都是操作工先在钢板上标出孔的位置，然后再由人工进料用冲床冲出。这种加工方式劳动强度大、工作效率低、加工精度难以保证。为此我们研制了自动冲孔系统。 筛板冲孔装置由冲床、 横向工作台、纵向工作台、接近开关，交流接触器，中间继电器，S7-200，TD200等。产品制造流程是：手工上料，按自动运行按钮，横向步进电机和纵向步进电机分别启动完成工件的横、纵向进给，从而冲床完成工件的加工，后横向工作台和纵向工作台回到原始位置。除了具有自动完成横、纵向进给，此装置还具有点动进给功能。 此装置以德国西门子（SIEMENS）公司S7-200系列PLC对冲压机进料系统中的两个步进电机进行控制，实现横向和纵向的自动进给。并使用TD200对工艺参数进行设定和显示。为降低成本，本系统使用了一个步进电机驱动器来驱动两个步进电机。TD200是专门为S7-200系列PLC配备的操作员界面，它是一种连接简单，操作方便，功能强大的实用性人机界面解决方案，它通过一根TD/CPU电缆和PLC实现互连，它具有如下功能：

　　（1） 显示从S7-200CPU中读取的信息；

　　（2） 可以调整选定的程序变量；

　　（3） 提供为具有实时时钟的CPU设置时间和日期的能力；

　　（4） 提供强制、非强制I/O点的能力；

　　（5） 提供八个可供用户定义的设定和显示功能。

　　TD200在系统中的使用使PLC功能更丰富，PLC与用户的接口界面更友好，PLC的可操作性大大提高。

　　<strong>2. 系统控制工作原理

　　本系统控制原理如图1所示。各部分的功能分别介绍如下：

　　1）步进电机驱动器控制原理

　　驱动器的控制功能主要通过四个输入点完成。

　　（1）公共端接地。

　　（2）脉冲信号输出：每来一个脉冲，驱动步进电机运行一个步距角。

　　（3）方向信号输入：控制步进电机的两个转向，高电平正转，低电平反转。

　　（4）脱机信号输入：该端接受PLC控制信号，低电平时，步进电机相电流被切断，转子处于自由状态（脱机状态）。高电平或悬空时，转子处于锁定状态。

　　2）步进电机DJ1、DJ2的功能：DJ1用于纵向进料控制，DJ2用于横向进料控制。

　　3）其他部件的功能

　　（1）接近开关JJK1用于安全措施，它确保在冲床的冲头提起回到原位后进料台才送料，以免原料将冲头卡住。接近开关JJK2，JJK3分别是纵向工作台和横向工作台的限位开关。

　　（2）B1是自动运行按钮；SB2是手动工作台前行按钮；SB3是手动工作台后行按钮；SB4是手动工作台左行按钮；SB5是手动工作台右行按钮；SB6是系统停止按钮。

　　3. PLC控制程序

　　PLC控制程序用梯形图进行编程，完成自动和手动两种运行方式的控制。此PLC控制程序由一个主程序和两个子程序组成，一个子程序完成自动运行，一个子程序完成手动运行。其控制程序(部分)如图2所示：

　　在自动方式下，横向步进电机首先运行完成第一行孔的加工，然后，纵向步进电机使原料纵向进给；横向步进电机再次完成第二行孔的加工。按此顺序完成整个筛板的冲孔加工。后工作台回原点，以准备下一个筛板的加工。在手动方式下，可以分别完成工作台前进、后退、左行、右行的操作。

　　4. 结束语

　　基于PLC控制的冲床进料系统可以实现所要求的技术性能，利用TD200可以改变选定的程序变量并且可以显示过程值。此系统已经投入运行，而且运行状态良好，为操作人员对筛板冲孔的操作和实时监控带来了极大的便利，达到了预期的控制要求。