摘要：以某工廠低壓配電監(jiān)控系統(tǒng)為例，針對(duì)目前低壓配電系統(tǒng)監(jiān)控和管理不便、成本較高、控制復(fù)雜等問(wèn)題，采用PLC控制技術(shù)，通過(guò)檢測(cè)接觸器及各種開(kāi)關(guān)的狀態(tài)來(lái)進(jìn)行自動(dòng)控制，再結(jié)合計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，配合組態(tài)監(jiān)控軟件，使得系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)低壓配電系統(tǒng)的智能化、可視化管理，為低壓配電控制系統(tǒng)的遙控、遙測(cè)、遙信提供了可靠的平臺(tái)。結(jié)果表明：智能型低壓配電監(jiān)控系統(tǒng)具有人機(jī)界面友好、控制方便、過(guò)程直觀等特點(diǎn)，有效地提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化水平和可靠性，方便了系統(tǒng)的信息化管理，合理地利用了計(jì)算機(jī)的軟硬件資源，提高了工作效率。 關(guān)鍵詞：PLC；低壓配電監(jiān)控系統(tǒng)；組態(tài)監(jiān)控軟件；智能化管理 1、引言 智能型低壓配電系統(tǒng)是采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、電力電子控制技術(shù)、微電子技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)設(shè)計(jì)制造的具有運(yùn)行狀態(tài)和電量參數(shù)自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制和自動(dòng)故障應(yīng)急處理能力，并具有網(wǎng)絡(luò)通信能力的高性能、高可靠性的低壓配電系統(tǒng)。智能型低壓配電系統(tǒng)一般由若干面通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接的智能型低壓開(kāi)關(guān)柜或非智能型低壓開(kāi)關(guān)柜組成。現(xiàn)代科技的發(fā)展對(duì)低壓配電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性及其智能化管理提出了更高的要求，而計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，促使了智能化低壓電氣管理系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，并成為未來(lái)低壓配電系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。把PLC應(yīng)用在低壓配電監(jiān)控系統(tǒng)中，為低壓配電控制系統(tǒng)的遙控、遙測(cè)、遙信提供了可靠的平臺(tái)，提高了低壓配電監(jiān)控系統(tǒng)的智能化水平。 2、PLC概述 PLC（可編程序控制器）是近幾十年來(lái)發(fā)展起來(lái)的，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的一種新型工業(yè)控制器，它由于編程靈活，功能齊全而得到廣泛應(yīng)用。它采用一類(lèi)可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程[1]。用戶編制的控制程序表達(dá)了生產(chǎn)過(guò)程的工藝要求，并事先存入PLC的用戶程序存儲(chǔ)器中。運(yùn)行時(shí)按存儲(chǔ)程序的內(nèi)容逐條執(zhí)行，以完成工藝流程要求的操作。在運(yùn)行時(shí)PLC以循環(huán)掃描方式來(lái)執(zhí)行內(nèi)部程序，每一次循環(huán)時(shí)間極短，近似于同步執(zhí)行，因此能夠及時(shí)響應(yīng)外部變化，提高系統(tǒng)準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性?，F(xiàn)代的PLC產(chǎn)品集數(shù)據(jù)處理、程序控制、參數(shù)調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信為一體，可以滿足對(duì)工業(yè)生產(chǎn)絕大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合進(jìn)行監(jiān)視和控制的需要。 用PLC實(shí)現(xiàn)中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化的遠(yuǎn)程終端設(shè)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(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)遙控、用PLC的模擬采樣輸入來(lái)實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、用PLC的離散輸入點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)遙信、用PLC的通信功能來(lái)實(shí)現(xiàn)和主機(jī)的通信。完成這些功能，只需相應(yīng)的模塊再根據(jù)開(kāi)關(guān)量的實(shí)際情況，對(duì)PLC進(jìn)行編程即可。這種基于PLC的中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化的RTU實(shí)現(xiàn)方案具有硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便的特點(diǎn)，而且如果將PLC的擴(kuò)展模塊連接在一起，就可以實(shí)現(xiàn)遙控點(diǎn)、遙測(cè)點(diǎn)、遙信點(diǎn)的增加。下面本文將以某工廠的低壓配電監(jiān)控系統(tǒng)為例，論述PLC在低壓配電柜中的應(yīng)用。 3、PLC應(yīng)用 3.1、設(shè)計(jì)配電主回路 某工廠通過(guò)低壓電纜將低壓側(cè)的380/220V市電，經(jīng)隔離開(kāi)關(guān)和斷路器后引至開(kāi)關(guān)柜的低壓銅母線，然后由低壓斷路器分成若干支路，每個(gè)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(fù)載。每個(gè)配電柜共計(jì)14個(gè)三相配電回路，單個(gè)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(tǒng)圖如圖1所示。 3.2、選擇PLC 目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用的PLC品種繁多，選擇合適的PLC非常關(guān)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?xún)r(jià)比最好。即首先需要了解配電網(wǎng)的基本情況、自動(dòng)化的具體要求，以確定系統(tǒng)需要進(jìn)行遙控、遙信、遙測(cè)、甚至遙調(diào)的設(shè)備，統(tǒng)計(jì)各處配電房需要這4種信 圖1 配電柜的配電系統(tǒng)圖 號(hào)的具體點(diǎn)數(shù)；接著根據(jù)配電網(wǎng)的規(guī)模和分布狀況，確定通信方案的設(shè)計(jì)和選擇；最后根據(jù)各處各種操作的點(diǎn)數(shù)以及所確定的通信方案，選擇恰當(dāng)型號(hào)的PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)RTU功能。該項(xiàng)目選用了GE Fanuc推出的新一代控制系統(tǒng)Versa Max PLC，該產(chǎn)品為模塊化結(jié)構(gòu)，構(gòu)成的系統(tǒng)可大可小，而且使用簡(jiǎn)單。所以在應(yīng)用時(shí)，不但節(jié)約了設(shè)備的安裝空間，而且也節(jié)省了用戶的時(shí)間和費(fèi)用。Versa Max既可以作為單獨(dú)的PLC，又可以作為I/O組站，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線受控于其它主控設(shè)備；還可以由多臺(tái)PLC組成的分布式大型控制系統(tǒng)，支持Modbus，DeviceNet，Profibus-DP， Ethernet，ASI，Genius總線等通信協(xié)議。 圖2 接線原理框圖 3.3、應(yīng)用PLC 該項(xiàng)目每?jī)膳_(tái)配電柜選用一臺(tái)PLC的CPU單元，2個(gè)32路I/0模塊，分別控制28個(gè)接觸器的吸合，并采集接觸器的吸合狀態(tài)，剩余的I/O可以作為手動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的狀態(tài)檢測(cè)、配電柜門(mén)開(kāi)的檢測(cè)、總電源停電或總開(kāi)關(guān)跳閘的檢測(cè)等。每個(gè)PLC可以通過(guò)RS-485與兩個(gè)配電柜的30個(gè)EDA9033連接。PLC的接線原理框圖如圖2所示，當(dāng)接觸器的觸點(diǎn)因故障而動(dòng)作時(shí)PLC就會(huì)馬上監(jiān)測(cè)到輸入觸點(diǎn)的變化，從而根據(jù)程序來(lái)確定輸出觸點(diǎn)的動(dòng)作。 該項(xiàng)目在中央控制室設(shè)計(jì)兩臺(tái)工業(yè)級(jí)PC機(jī)，分別作為數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和操作監(jiān)控服務(wù)器，并選用GE公司的iFix Plus Unlimited Ver3.0版本作為監(jiān)控軟件。iFix工控組態(tài)軟件是一套具有遠(yuǎn)程監(jiān)控、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、過(guò)程可視化等功能的高性能自動(dòng)化軟件，它的優(yōu)越性能為實(shí)現(xiàn)低壓配電系統(tǒng)監(jiān)控提供了可能。利用軟件全真模擬PLC控制對(duì)象可以監(jiān)測(cè)所編程序的正確與否和執(zhí)行結(jié)果。該項(xiàng)目把整個(gè)廠區(qū)的低壓配電系統(tǒng)的日常操作、管理及維護(hù)的主要工作集中在控制中心站。PLC將采集到的數(shù)據(jù)傳遞給計(jì)算機(jī)并通過(guò)組態(tài)軟件實(shí)時(shí)顯示出來(lái)，同時(shí)可以直接通過(guò)軟件對(duì)PLC進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。調(diào)度系統(tǒng)部分的各種畫(huà)面及功能模塊按照顯示和使用的處所駐留在本地的計(jì)算機(jī)上，在網(wǎng)絡(luò)上流動(dòng)的主要是實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)和各種報(bào)警和消息。整個(gè)系統(tǒng)通過(guò)企業(yè)局域網(wǎng)的TCP/IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)中央控制室與現(xiàn)場(chǎng)控制站PLC的交換數(shù)據(jù)，2臺(tái)計(jì)算機(jī)和組成在邏輯意義上獨(dú)立的一個(gè)功能子網(wǎng)。 4、結(jié)束語(yǔ) 結(jié)果表明采用微型計(jì)算機(jī)PLC實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)和控制系統(tǒng)的操作，大大提高系統(tǒng)的自動(dòng)化水平和可靠性，同時(shí)更加便于系統(tǒng)的集中控制和監(jiān)測(cè)，方便了系統(tǒng)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(huì)對(duì)自動(dòng)化程度要求的不斷提高，各種智能型的系統(tǒng)設(shè)備也不斷出現(xiàn)，而供配電系統(tǒng)是一切自動(dòng)化和智能型系統(tǒng)設(shè)備的基礎(chǔ)。通過(guò)實(shí)際的項(xiàng)目案例分析，把PLC應(yīng)用在低壓配電監(jiān)控系統(tǒng)，為低壓配電控制系統(tǒng)遙控、遙測(cè)、遙信提供了可靠的平臺(tái)，符合未來(lái)智能型低壓配電系統(tǒng)的發(fā)展方向。 參考文獻(xiàn)： [1]鐘肇新、彭侃，《可編程控制器原理及應(yīng)用》，廣州：華南理工大學(xué)出版社 [2]何小于，夏勝金，《用組態(tài)監(jiān)控軟件完成的自動(dòng)配方焊條制造機(jī)系統(tǒng)》，《電焊機(jī)》2007年08期 [3]王永華，《現(xiàn)代電氣及可編程技術(shù)》，北京：北京航天航空大學(xué)出版社 [3]陳在平，《可編程控制器技術(shù)與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)》，北京：機(jī)械工業(yè)出版社 作者簡(jiǎn)介： 姓 名 王新會(huì) 性 別 男 出生年月 1956年11月 籍 貫 河南人 學(xué) 位 本科 職 稱(chēng) 工程師 電 話 0760-8882733 工作單位 廣東省中山市高級(jí)技工學(xué)校 通訊地址 廣東省中山市東區(qū)興文東路72號(hào) 郵 編 528403 研究方向 PLC、自動(dòng)化技術(shù) 簡(jiǎn) 歷 1977年——1980年在成都科技大學(xué)電子電力工程系讀書(shū)； 1981年——1991年在貴州省畢節(jié)地區(qū)水電技工學(xué)校工作； 1992年——1999年在貴州省畢節(jié)地區(qū)水利電力局工作； 2000年至今在廣東省中山市高級(jí)技工學(xué)校工作。