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河北省住房城乡建设局网站,室内装修设计费取费标准,无锡网站设计开发,成品网站w灬源码16伊园第2章 可编程控制器控制系统 PLC是由继电器逻辑控制系统发展而来#xff0c;它在数字处理、程序控制方面具有优势#xff0c;PLC是为间歇生产和机械加工而一种专用计算机。PLC可采用BSDLC语言、C语言、符合逻辑流程和梯形图编程#xff0c;具有复杂的数学运算、数据处理、统…第2章 可编程控制器控制系统PLC是由继电器逻辑控制系统发展而来它在数字处理、程序控制方面具有优势PLC是为间歇生产和机械加工而一种专用计算机。PLC可采用BSDLC语言、C语言、符合逻辑流程和梯形图编程具有复杂的数学运算、数据处理、统计报表、PLD控制及处理模量等功能其是其性能价格比很好因此PLC已成为工业控制的主要组成部分。(1)PLC吸收DCS的优点在算法上增加了模量运算、PLC运算、累积加法运算和电机算法运算同时还增加了各种模量模块及相应的补尝、滤波、校正、报警等功能。(2)PLC的结构向网络化方向发展PLC的站间形成了网络加增强了通信可由主站协调各子站进行操作管理和CRT集中监视。(3)PLC主站上可连接上位计算机能用高级语言编程完成图形显示、趋势分析、数据管理、故障诊断和控制报警等功能。(4)远程智能I/O网络是PLC的另一个发展重点。(5)PLC和IPC构成功能强大的开放式集散控制系统。2.1继电器控制PLC的梯形图与继电器控制线路图十分相似主要原因是PLC梯形图的标注大致上沿用了继电器控制的电器元件符号仅个别处有些不同。同时信号的输入/输出形式及控制功能也是相同的但PLC的控制与继电器的控制又有不同之处主要表现在以下几个方面。控制逻辑继电器控制逻辑采用硬接线逻辑利用继电器机械触点的串联与并联及延时继电器的滞后动作等组合成控制逻辑其接线多而复杂体积大功耗大一旦系统构成后想再改变或增加功能都很困难。另外继电器触点数目有限灵活性和扩展性很差。(1)工作方式当电源接通时继电器控制线路中各继电器都处于受约状态既该吸合的都应吸合不该吸合的都应受某种条件限制不能吸合。而在PLC的控制逻辑中各继电器都处于周期性循环扫描接通之中从宏观上看每个继电器受制约接通的时间是短暂的。(2)控制速度继电器控制逻辑依靠触点的机械动作实现控制工作频率低。角点的开闭动作一般在几十毫米数量级另外机械触点还会出现抖动问题。而PLC是由程序指令控制半导体电阻来实现控制速度极快一般一条用户指令的执行时间在微秒数量级。PLC内部还有严格的同步不会出现抖动问题(3)可靠性和可维护性继电器控制逻辑使用了大量的机械触点连线也多触点开闭合时会受到电弧的损坏并有机械磨损寿命短因此可靠性和可维护性差。而PLC采用微电子技术大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成它体积小、寿命长、可靠性高。PLC还配有自检和监督功能能、检查出自身的故障并随时显示给操作人员还能动态的监视控制程序情况为现场调试和维护提供了方便。第3章 PLC自动控制系统可靠性研究3.1 PLC控制系统可靠性简介可编程控制器由于抗干扰能力强可靠性高编程简单性能价格比高在工业控制领域得到越来越广泛应用。工业控制机作为中央控制单元配有组态软件选用大屏幕实时监视界面实现各控制点的动态显示、数据修改、故障诊断、自动报警还可显示查询历史事件记录系统各主要部件累计运行时间各装置工艺流程图各装置结构图等。中央控制单元和下位机PLC之间采用串行通讯方式进行数据交换通常距离在1000m以内选用485双绞线通讯方式较常距离可选用光纤通讯更长距离也可选用无线通讯方式。下位机选用PLC控制根据控制对象的多少控制对象的范围可选用一台或多台PLC进行控制PLC之间数据交换是利用内部链接寄存器实现数据交换和共享。由于PLC对现场进实时监控具有很高的可靠性且编程简单、灵活因此越来越受到人们重视。3.1.1控制系统可靠性降低的主要原因虽然工业控制机和可编程控制器本身都具有很高的可靠性但如果输入给PLC的开关量信号出现错误模拟量信号出现较大偏差PLC输出口控制的执行机构没有按要求动作这些都可能使控制过程出错造成无法挽回的经济损失。影响现场输入给PLC信号出错的主要原因有(1)造成传输信号线短路或断路由于机械拉扯线路自身老化特别是鼠害当传输信号线出故障时现场信号无法传送给PLC造成控制出错。(2)机械触点抖动现场触点虽然只闭合一次PLC却认为闭合了多次虽然硬件加了滤波电路软件增加微分指令但由于PLC扫描周期太短仍可能在计数、累加、移位等指令中出错出现错误控制结果。(3)现场变送器机械开关自身出故障如触点接触不良变送器反映现场非电量偏差较大或不能正常工作等这些故障同样会使控制系统不能正常工作。影响执行机构出错的主要原因有(1)控制负载的接触不能可靠动作虽然PLC发出了动作指令但执行机构并没按要求动作。(2)控制变频器起动由于变频器自身故障变频器所带电机并没按要求工作。(3)各种电动阀、电磁阀该开的没能打开该关的没能关到位由于执行机构没能按PLC的控制要求动作使系统无法正常工作降低了系统可靠性。要提高整个控制系统的可靠性必须提高输入信号的可靠性和执行机构动作的准确性否则PLC应能及时发现问题用声光等报警办法提示给操作人员尽快排除故障让系统安全、可靠、正确地工作。第4章 备用电源自动投入的工作原理4.1用单片机组成的备用电源自投装置备用电源自投装置的构成如图4.1所示它由下列部件组成。图4-1 备用电源自投装置构成图4.2备用电源自动投入的工作过程电源自动投入装置是保证供电正常运行一种有利措施。其工作过程见图4.2。第1种方式图4.2(a)35 kV母线由AB2条回路供电正常时由断路器A供电断路器B断开电源自投装置监测35 kV母线电压。当35 kV母线电压三相同时失电时自投装置将断路器A断开并将断路器B自动合上使35 kV母线恢复供电。反之断路器B工作时若35 kV母线失电则自投装置将断路器B断开将断路器A自动合上恢复35 kV母线供电。第2种方式见图4.2(b)2回进线分别来自2个独立电源正常运行时分段开关3DL处于跳闸位置35 kV2段母线分段运行当某一段母线失压后跳开该段母线进线断路器分段开关3DL合闸由另一回进线带2段负荷该种自投方式使用也十分广泛。图4-2(a) 电源自动投入装置工作的第一种方式第5章 备用电源自动投入电路的设计330 kV变电所入口侧的主接线采用单母线分段形式正常运行时为了限制短路电流分段断路器1DL 处于分闸状态电源1和电源2独立运行并互为暗备用。当其中一条回路电源故障时可通过手动或自动切换操作使分段断路器1DL 合闸另一回路电源承担整个负荷1。手动运行方式只能满足允许短时几秒至几分钟停电用户的需要对于要求连续供电的用户这种短时停电是不允许的。330 kV变电所作为重要的枢纽变电所 短时停电的现象不允许发生。为了提高供电可靠性设计要求在分段断路器1DL 上装设备用电源自动投入装置以下简称备自投。5.1主电路接线备用电源自动投入主电路接线如图5.1所示T1 和T2 装置过电流保护和电流速断保护装置。正常运行时2DL 和3DL 处于闭合状态1DL 处于断开状态I 段和Ⅱ段母线分段运行。若其中一回路因故障停电则由备自投装置先切除该回线路上的进线断路器再合上1DL由非故障线路向I 段和Ⅱ段母线上的全部负荷供电。5.2备用电源自动投入的基本要求和动作程序5.2.1对备用电源自动投入的基本要求1当常用电源失压或低压时备用电源自动投入装置应先将该电路电源切除后备用电源自动投入。2常用电源因负荷侧故障被继电保护切除或备用电源无电时备用电源自动投入装置都不该动作。3备用电源自动投入装置只允许动作一次。4电压互感器的熔断器熔断时备用电源自动投入装置不应误动作。5常用电源正常停电操作时备用电源自动投入装置不应动作以防备用电源投入。5.2.2备用电源自动投入的动作程序1正常时电源1 和电源2 工作T1 和T2 互为暗备用运行2DL 和3DL 闭合1DL 断开I 段母线和II 段母线分段运行。2若电源1 故障失压既1YH 失压则备用电源自动投入装置使2DL 跳闸再使1DL 闭合由电源2 向I 段和Ⅱ段母线上的负荷供电。3电源1 电压恢复正常后可由备用电源自动投入装置恢复电源1 向I 段母线供电也可以通过人工操作恢复电源1 向I 段母线供电。4若电源2 故障失压即2YH 失压则3DL 跳闸后1DL 闭合由电源1 向Ⅰ段和Ⅱ段母线上的负荷供电。电源2 电压恢复正常后可由备用电源自动投入装置恢复电源2 向Ⅱ段母线供电也可通过人工操作恢复电源2 向Ⅱ段母线供电。图5-1 备用电源自动投入第6章 PLC系统配置及程序设计6.1 PLC系统配置由于传统的时间继电器延时误差大且带有随机性不能使继电保护的上下级之间在时限上吻合容易造成超级跳的现象另外,由于同一器件的动作值差导较大给继电保护的整定和调试带来了许多不便。基于各种原因为了保证供电的可靠性选用S7系列PLC对其备自投装置进行了控制。具体配置为CPU226该PLC#有24路输入/16输出共患难40个数字量I/O点并且有两个RS485接口可以方便地与人机界面交换数据并提供了多种功能具备了一般计算机所没有的各种基本操作指令编程、控制灵活方便。6.1.1 PLC系统硬件配置根据变对备自投装置的基本要求和工作程序考虑系统的性价比后选用日本OMRON 公司的C40P 型机型。其基本机型的I / 0 点数为24 / 16 点。如果带扩展单元I / 0 点数可扩展到48 / 32 点。由于OMRON 公司生产的P 型机的基本单元为模块式设计基本框架自带电源、CPU 及各种I / 0 模块所以不必另配。PLC 使用的交流220 V 电源输入口所需DC 24 V 电源电压由电源模块直接提供输出部分采用交流220 V 电源供电。6.1.2 PLC 输入输出接线根据控制要求确定PLC 的输入点数为11 个输出点数为4 个所选的机型满足基本要求为了节省输入点数将1LJ 1 和1LJ 2 并联后接入一个输入口同样将2LJ 1 和2LJ 2 并联、3LJ 1 和3LJ 2 并联后分别接入相应的接口34。输入采用直流24 V 电源输出采用交流220电源其接线如图6-1所示。图6-1 输入输出接线图