摘 要: 介紹S7—200PLC在變電站用交流配電盤上的應(yīng)用。重點(diǎn)闡述了該系統(tǒng)的組成，系統(tǒng)功能及特點(diǎn);該系統(tǒng)自運(yùn)行以來(lái)，各項(xiàng)功能正常，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，完全達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。 關(guān)鍵字: S7-200PLC, 變電站, 配電盤

Application of S7-200 in transformer substation switchboard

Weil in

Abstract: This paper introduces the application of S7—200PLC in transformer substation. The paper describes configuration of hardware, function and characteristics of system. The system’s every function work well, and devices operate steadily since system run into automatic operation, so it has reached the design requirement completely. Key words: S7-200PLC, Transformer Substation, switchboard 　　貴陽(yáng)市南供電局110kV觀水變電站是貴陽(yáng)市南明區(qū)的主要供電站，變電站用配電盤運(yùn)行的穩(wěn)定可靠性直接影響到向整個(gè)區(qū)大部分的生產(chǎn)、生活供電，原用的配電盤系統(tǒng)功能簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度不高、控制方式落后，對(duì)供電局實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守變電站和配網(wǎng)自動(dòng)化帶來(lái)很多不變，也不能時(shí)刻保證城區(qū)電網(wǎng)供電的電源質(zhì)量。因此，2005年5月對(duì)該配電盤進(jìn)行了設(shè)備改造，改造以西門子公司的S7—200PLC做控制中心，TP270做監(jiān)控操作中心，其它配電設(shè)備和監(jiān)測(cè)設(shè)備均采用國(guó)外知名廠家產(chǎn)品。 　　新的配電盤通過(guò)電壓監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)1、2號(hào)變電站站用變壓器的供電情況，由PLC控制ATS開關(guān)（Automatic Transfer Switch）進(jìn)行自動(dòng)投切和互投操作，饋線監(jiān)測(cè)模塊將饋線裝置的狀態(tài)、動(dòng)作及多種電能參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，確保變電站的各輔助系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，所有裝置的操作、運(yùn)行情況和電能參數(shù)通過(guò)PLC在TP270上得以體現(xiàn)和記錄，并通過(guò)RS-485或LAN將各種信號(hào)傳送到供電調(diào)度中心和集控中心，以便及時(shí)進(jìn)行供電調(diào)度和設(shè)備檢修。 　　設(shè)備改造中使用了西門子公司的224XP-CPU、TP270人機(jī)界面、EM221數(shù)字量輸入模塊、EM222數(shù)字量輸出模塊和CP243-1以太網(wǎng)通訊模塊。 [/td][td=1,1,96] [/td][td=1,1,96] [/td][td=1,1,120] 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[/td][td=1,1,120] [/td][/tr][tr][td=1,1,91] [/td][td=1,1,96] [/td][td=1,1,96] [/td][td=1,1,120] [/td][/tr][tr][td=1,1,91] [/td][td=1,1,96] [/td][td=1,1,96] [/td][td=1,1,120] [/td][/tr][tr][td=1,1,91] [/td][td=1,1,96] [/td][td=1,1,96] [/td][td=1,1,120] [/td][/tr][tr][td=1,1,91] [/td][td=1,1,96] [/td][td=1,1,96] [/td][td=1,1,120] [/td][/tr][/table] [/align] 　　應(yīng)用S7-200PLC升級(jí)過(guò)后的變電站站用配電盤（智能配電屏），改變了以前電能數(shù)據(jù)采集麻煩、運(yùn)行方式單一、必須現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作等問(wèn)題，現(xiàn)在除了保留必須的手動(dòng)操作方式外，根據(jù)運(yùn)行方式PLC能控制ATS開關(guān)任意切換在電源I或II上運(yùn)行，當(dāng)運(yùn)行電源進(jìn)線失壓時(shí)，另一電源進(jìn)線能可靠自投或恢復(fù)，同時(shí)可進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，解決了目前ATS產(chǎn)品控制投切不準(zhǔn)確，操作方式單一和遠(yuǎn)程控制的問(wèn)題。改造以前的配電盤上有著各種電能儀表，現(xiàn)在只需一塊多功能儀表就能完成電壓、電流、頻率、有功功率、無(wú)功功率等各種電能參數(shù)的監(jiān)測(cè)、采集和數(shù)據(jù)分析，還有諧波分析、模擬量和報(bào)警輸出等功能。站用配電屏還能監(jiān)控每一饋電回路的電流和工作狀態(tài)，整個(gè)配電盤的任何一個(gè)動(dòng)作、操作和故障報(bào)警都及時(shí)顯示并儲(chǔ)存在TP270上，通過(guò)MODBUS總線可以把這些數(shù)據(jù)傳到附近的控制中心，也可以通過(guò)以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳到數(shù)公里之外的調(diào)度中心，以便于進(jìn)行更好的運(yùn)行維護(hù)和管理。 　　在設(shè)計(jì)過(guò)程中最大的問(wèn)題就是如何將智能儀表的數(shù)據(jù)通過(guò)S7-200PLC讀到TP270上。本系統(tǒng)中的智能儀表用的是MODBUS_RUT協(xié)議，只能做從站使用，也就是說(shuō)S7-200PLC必須做主站去讀取儀表的數(shù)據(jù)，在現(xiàn)行的資料中只有S7——200PLC做MODBUS從站的資料，要S7-200PLC做主站就只有自己編寫用自由口做MODBUS主站的程序，由于儀表提供的數(shù)據(jù)較多且數(shù)據(jù)地址分散，再加上要求每秒刷新一次，還要做數(shù)據(jù)的CRC校驗(yàn)，編寫這樣的通訊程序是有一定難度的，如果逐一地址的編寫程序，那么程序就會(huì)過(guò)長(zhǎng)，會(huì)影響總循環(huán)時(shí)間，不但做不到1秒鐘刷新一次，可能還會(huì)引起端口發(fā)送、接收沖突和CRC校驗(yàn)出錯(cuò)，經(jīng)過(guò)反復(fù)的研究實(shí)驗(yàn)，最后在程序中采用了用計(jì)數(shù)器來(lái)輪詢地址的方法，從而減少了程序量和總循環(huán)時(shí)間。部分程序如下：（OB1主要功能為初始化端口為自由口，初始化發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)格式，設(shè)定輪詢時(shí)間，輪詢和中斷連接;SBR5和SBR6做發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的CRC校驗(yàn)，CRC檢驗(yàn)主要通過(guò)字節(jié)異或循環(huán)，移位循環(huán)和公式異或做發(fā)送數(shù)據(jù)的CRC校驗(yàn);中斷1為接收數(shù)據(jù);中斷2對(duì)接收CRC校驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證） 　　OB1 　　LD SM0.1 初始化端口 　　MOVB 16#09, SMB30 　　MOVB 16#9C, SMB87 　　MOVW +150, SMW92 　　MOVW +0, SMW90 　　MOVB 50, SMB94 　　LD SM0.1 初始化發(fā)送數(shù)據(jù) 　　MOVB 16#08, VB2100 　　MOVB 16#05, VB2101 　　MOVB 16#03, VB2102 　　MOVB 16#03, VB2103 　　MOVB 16#0, VB2104 　　MOVB 16#0, VB2105 　　MOVB 16#02, VB2106 　　LD SM0.1 初始化接收數(shù)據(jù) 　　MOVB 16#09, VB1200 　　MOVB 16#05, VB1201 　　MOVB 16#03, VB1202 　　MOVB 16#04, VB1203 　　LD SM0.0 設(shè)定輪詢時(shí)間 　　AN T96 　　TON T32, +150 　　LD SM0.0 　　A T32 　　TON T96, +150 　　LD T32 　　EU 　　LD C1 　　CTU C1, 16#10 　　LD SM0.0 　　AW= 16#0, C1 　　EU 　　MOVW 16#0300, VW2103 發(fā)送輪詢數(shù)據(jù) 　　CALL CRC:SBR5 　　XMT VB2100, 0 　　LD SM0.0 　　AW= 16#1, C1 　　EU 　　MOVW 16#0302, VW2103 　　CALL CRC:SBR5 　　XMT VB2100, 0 　　LD SM0.0 　　AW= 16#02, C1 　　EU 　　MOVW 16#0304, VW2103 　　CALL CRC:SBR5 　　XMT VB2100, 0 　　…… …… 　　LD SM0.7 中斷連接 　　ATCH INT_0:INT0, 9 　　ATCH INT_1:INT1, 23 　　ENI 　　SRB6（SBR5同SBR6） 　　LD Always_On:SM0.0 讀出數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 ，初始化CRC字 　　MOVB VB1200, VB1301 　　MOVW VW1300, VW1302 　　-I 16#02, VW1302 　　MOVW 16#FFFF, VW1306 　　MOVD &VB1200, VD1400 　　FOR VW1304, 16#1, VW1302 　　LD Always_On:SM0.0 字節(jié)異或循環(huán) 　　+D 16#1, VD1400 　　MOVB ＊VD1400, VB1410 　　XORB VB1410, VB1307 　　FOR VW1310, 16#1, 16#08 　　LD Always_On:SM0.0 移位循環(huán) 　　MOVW VW1306, VW1420 　　SRW VW1306, 1 　　LD SM1.1 公式異或 　　XORW 16#A001, VW1306 　　NEXT 　　NEXT 　　LD Always_On:SM0.0 CRC16字傳遞 　　MOVB VB1307, VB1100 　　MOVB VB1306, VB1101 　　INT1 　　LD Always_On:SM0.0 　　RCV VB2200, 0 　　INT2 　　LD SM86.7 　　O SM86.6 　　O SM86.0 　　CRETI 　　LD Always_On:SM0.0 　　MOVD VD2204, VD1204 　　LD Always_On:SM0.0 　　CALL CRC16:SBR6 　　LDW<> VW1100, VW2208 　　CRETI 　　LDW= 16#0, C1 　　MOVD VD2204, VD2500 　　LDW= 16#1, C1 　　MOVD VD2204, VD2504 　　…… …… 　　經(jīng)過(guò)改造的設(shè)備自2005年7月運(yùn)行以來(lái)，系統(tǒng)穩(wěn)定、功能強(qiáng)大、操作簡(jiǎn)單，贏得了用戶的一致好評(píng)，為變電站的無(wú)人值守和變電站的安全運(yùn)行提供了有利保障。