摘要：以某工廠低壓配電監控系統為例，針對目前低壓配電系統監控和管理不便、成本較高、控制復雜等問題，采用PLC控制技術，通過檢測接觸器及各種開關的狀態來進行自動控制，再結合計算機及網絡技術，配合組態監控軟件，使得系統能夠實現對現場工作過程的實時監控，從而實現低壓配電系統的智能化、可視化管理，為低壓配電控制系統的遙控、遙測、遙信提供了可靠的平臺。結果表明：智能型低壓配電監控系統具有人機界面友好、控制方便、過程直觀等特點，有效地提高了系統的自動化水平和可靠性，方便了系統的信息化管理，合理地利用了計算機的軟硬件資源，提高了工作效率。 關鍵詞：PLC；低壓配電監控系統；組態監控軟件；智能化管理 1、引言 智能型低壓配電系統是采用先進的計算機技術、電力電子控制技術、微電子技術以及網絡通信等技術設計制造的具有運行狀態和電量參數自動檢測、自動控制和自動故障應急處理能力，并具有網絡通信能力的高性能、高可靠性的低壓配電系統。智能型低壓配電系統一般由若干面通過通信網絡聯接的智能型低壓開關柜或非智能型低壓開關柜組成。現代科技的發展對低壓配電系統運行的可靠性及其智能化管理提出了更高的要求，而計算機技術、通信技術、微電子技術的飛速發展，促使了智能化低壓電氣管理系統應運而生，并成為未來低壓配電系統的發展趨勢。把PLC應用在低壓配電監控系統中，為低壓配電控制系統的遙控、遙測、遙信提供了可靠的平臺，提高了低壓配電監控系統的智能化水平。 2、PLC概述 PLC（可編程序控制器）是近幾十年來發展起來的，專為在工業環境應用而設計的一種新型工業控制器，它由于編程靈活，功能齊全而得到廣泛應用。它采用一類可編程的存儲器，用于其內部存儲程序，執行邏輯運算，順序控制，定時，計數與算術操作等面向用戶的指令，并通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程[1]。用戶編制的控制程序表達了生產過程的工藝要求，并事先存入PLC的用戶程序存儲器中。運行時按存儲程序的內容逐條執行，以完成工藝流程要求的操作。在運行時PLC以循環掃描方式來執行內部程序，每一次循環時間極短，近似于同步執行，因此能夠及時響應外部變化，提高系統準確性與穩定性。現代的PLC產品集數據處理、程序控制、參數調節和數據通信為一體，可以滿足對工業生產絕大多數應用場合進行監視和控制的需要。 用PLC實現中低壓配電網自動化的遠程終端設備（RTU）功能，能夠很好地滿足RTU的特有的要求：使用PLC的離散輸出點來實現遙控、用PLC的模擬采樣輸入來實現遙測、用PLC的離散輸入點來實現遙信、用PLC的通信功能來實現和主機的通信。完成這些功能，只需相應的模塊再根據開關量的實際情況，對PLC進行編程即可。這種基于PLC的中低壓配電網自動化的RTU實現方案具有硬件結構簡單、維護方便的特點，而且如果將PLC的擴展模塊連接在一起，就可以實現遙控點、遙測點、遙信點的增加。下面本文將以某工廠的低壓配電監控系統為例，論述PLC在低壓配電柜中的應用。 3、PLC應用 3.1、設計配電主回路 某工廠通過低壓電纜將低壓側的380/220V市電，經隔離開關和斷路器后引至開關柜的低壓銅母線，然后由低壓斷路器分成若干支路，每個分支回路配置普通三相交流接觸器和電流互感器，最后到單相或三相用電負載。每個配電柜共計14個三相配電回路，單個配電柜的容量約150KVA，各分支三相回路約10KW，其配電柜的配電系統圖如圖1所示。 3.2、選擇PLC 目前國內應用的PLC品種繁多，選擇合適的PLC非常關鍵。選擇的原則是：在功能滿足要求的前提下，保證使用可靠、維修方便，性價比最好。即首先需要了解配電網的基本情況、自動化的具體要求，以確定系統需要進行遙控、遙信、遙測、甚至遙調的設備，統計各處配電房需要這4種信 圖1 配電柜的配電系統圖 號的具體點數；接著根據配電網的規模和分布狀況，確定通信方案的設計和選擇；最后根據各處各種操作的點數以及所確定的通信方案，選擇恰當型號的PLC來實現RTU功能。該項目選用了GE Fanuc推出的新一代控制系統Versa Max PLC，該產品為模塊化結構，構成的系統可大可小，而且使用簡單。所以在應用時，不但節約了設備的安裝空間，而且也節省了用戶的時間和費用。Versa Max既可以作為單獨的PLC，又可以作為I/O組站，通過現場總線受控于其它主控設備；還可以由多臺PLC組成的分布式大型控制系統，支持Modbus，DeviceNet，Profibus-DP， Ethernet，ASI，Genius總線等通信協議。 圖2 接線原理框圖 3.3、應用PLC 該項目每兩臺配電柜選用一臺PLC的CPU單元，2個32路I/0模塊，分別控制28個接觸器的吸合，并采集接觸器的吸合狀態，剩余的I/O可以作為手動轉換開關的狀態檢測、配電柜門開的檢測、總電源停電或總開關跳閘的檢測等。每個PLC可以通過RS-485與兩個配電柜的30個EDA9033連接。PLC的接線原理框圖如圖2所示，當接觸器的觸點因故障而動作時PLC就會馬上監測到輸入觸點的變化，從而根據程序來確定輸出觸點的動作。 該項目在中央控制室設計兩臺工業級PC機，分別作為數據庫服務器和操作監控服務器，并選用GE公司的iFix Plus Unlimited Ver3.0版本作為監控軟件。iFix工控組態軟件是一套具有遠程監控、現場數據采集、數據分析、過程可視化等功能的高性能自動化軟件，它的優越性能為實現低壓配電系統監控提供了可能。利用軟件全真模擬PLC控制對象可以監測所編程序的正確與否和執行結果。該項目把整個廠區的低壓配電系統的日常操作、管理及維護的主要工作集中在控制中心站。PLC將采集到的數據傳遞給計算機并通過組態軟件實時顯示出來，同時可以直接通過軟件對PLC進行遠程控制。調度系統部分的各種畫面及功能模塊按照顯示和使用的處所駐留在本地的計算機上，在網絡上流動的主要是實時生產數據和各種報警和消息。整個系統通過企業局域網的TCP/IP協議實現中央控制室與現場控制站PLC的交換數據，2臺計算機和組成在邏輯意義上獨立的一個功能子網。 4、結束語 結果表明采用微型計算機PLC實現繼電保護和控制系統的操作，大大提高系統的自動化水平和可靠性，同時更加便于系統的集中控制和監測，方便了系統的信息化管理，大大降低成本，提高了工作的效率，具有一定的推廣意義。 隨著社會對自動化程度要求的不斷提高，各種智能型的系統設備也不斷出現，而供配電系統是一切自動化和智能型系統設備的基礎。通過實際的項目案例分析，把PLC應用在低壓配電監控系統，為低壓配電控制系統遙控、遙測、遙信提供了可靠的平臺，符合未來智能型低壓配電系統的發展方向。 參考文獻： [1]鐘肇新、彭侃，《可編程控制器原理及應用》，廣州：華南理工大學出版社 [2]何小于，夏勝金，《用組態監控軟件完成的自動配方焊條制造機系統》，《電焊機》2007年08期 [3]王永華，《現代電氣及可編程技術》，北京：北京航天航空大學出版社 [3]陳在平，《可編程控制器技術與應用系統設計》，北京：機械工業出版社 作者簡介： 姓 名 王新會 性 別 男 出生年月 1956年11月 籍 貫 河南人 學 位 本科 職 稱 工程師 電 話 0760-8882733 工作單位 廣東省中山市高級技工學校 通訊地址 廣東省中山市東區興文東路72號 郵 編 528403 研究方向 PLC、自動化技術 簡 歷 1977年——1980年在成都科技大學電子電力工程系讀書； 1981年——1991年在貴州省畢節地區水電技工學校工作； 1992年——1999年在貴州省畢節地區水利電力局工作； 2000年至今在廣東省中山市高級技工學校工作。