PLC在输电线路自动重合闸控制中的应用.doc

PLC在输电线路自动重合闸控制中的应用 殷兴光 （陕西国防工业职业技术学院，陕西西安710300） 摘要：为提高三相自动重合闸控制系统的工作效率和工作可靠性，利用PLC软件代替硬件的方法对自动重合闸装置进行改造。在PLC的软件控制中，首次使用上升沿微分指令DIFU和下降沿微分指令DIFD，在控制中指令分别只对信号的上升沿和下降沿有效，保证了控制的精确度，减少了误动作，该两条指令恰当使用也是该文的创新点所在。从实践结果来看，利用PLC构成自动重合闸装置的控制系统运行速度快、故障少、工作稳定，且体积小、成本低，值得在工业领域推广使用。 关键词：plc；梯形图；自动重合闸控制；输电线路 ：TN709?34；TP273：A：1004?373X（xx）20?0140?02 ：xx?04?25 ApplicationofPLCinautomaticreclosingcontroloftransmissionlinesYINXinghuang （ShaanxiInstituteofTechnology，Xian710300，China） Abstract：Toimprovetheworkingefficiencyandreliabilityofthree?phaseautomaticreclosingcontrolsystem，theautomaticreclosingdevicewasmodifiedbythemethodofusingPLCsoftwareinsteadofhardware.TheDIFUinstructionandDIFDinstruc?tionareusedfirstinsoftwarecontrolofPLC.Thecontrolinstructionsarevalidonlytotherisingedgeandfallingedgeofthesig?nalrespectively，whichcanensurethecontrolauracyandreducethemisoperation.Theappropriateapplicationoftwoinstruc?tionsistheinnovationpointofthisarticle.ThepracticeresultsshowthatthePLC?basedcontrolsystemofautomaticreclosingde?vicehasfastspeedrunning，lessfailure，stableoperation，smallsizeandlowcost.Itisworthpromotingandusinginindustrialfield. Keywords：PLC；ladderdiagram；automaticreclosingcontrol；transmissionline 在电气系统自动控制中，自动重合闸设备应用很普遍。以前的三相自动重合闸装置常采用继电器、接触器硬件的控制方式，由于继电器、接触器元件是有触点元件。运行中会造成触点磨损、失效等现象，使自动重合闸设备工作寿命变短、故障频发，可见传统继电器式自动重合闸装置存在缺点。利用PLC的软硬件构成自动重合闸装置的控制系统，用软件代替硬件的办法可以克服传统控制方式的不足，而且具有可靠、编程简单、便于调试和维护等优点。 1PLC控制系统设计 1.1控制过程分析 输电线路三相自动重合闸装置的控制过程示意图如图1所示。正常工作下，自动重合闸装置合闸，电流保持通路。当出现超载等故障时，自动重合闸装置跳闸，经过一定延时故障消除后重新合闸。如果合闸成功，则相应的合闸成功信号灯点亮；如果合闸未成功，并不大于自动重合闸的设定次数，那么继续延时重合闸；若大于重合闸的设定次数，则自动重合闸合闸未成功信号灯点亮。 1.2PLC型号选择与I/O定义 根据实际应用需要，自动重合闸装置的控制器可选择OMRON公司CP1H系列的小型PLC，输入为12点，输出为8点，电源电压AC100240V。PLC的I/O端子定义如表1所示，外部接线如图2所示。PLC的输入端接控制开关K（其接点有K1，K2，K3，K4）、合闸压力闭锁开关SQ1、分闸压力闭锁开关SQ2、断路器辅助接点DL。输出端接断路器合闸接触器HC，加速跳闸接触器1JK，跳闸闭锁接触器2JK。 2PLC控制程序设计 根据自动重合闸装置的控制分析和PLC的I/O定义，设计的梯形图如图3所示。断路器合闸时，控制开关K4接通，其触点0.04闭合，断路器辅助触点DL闭合，其常闭触点0.00断开。线路发生故障时，断路器跳闸，辅助触点DL断开，其常闭触点0.00闭合，线圈W200.03得电，其常开触点闭合，定时器TIM0000工作，100.01线圈得电并合闸。如果自动重合闸装置合闸成功，经TIM0001的延时后，其常闭触点TIM0001断开，线圈W200.04失电，其常闭触点W200.04闭合，实现自动重合闸装置自动复位。如果合闸不成功，完成重合闸规定的次数后，由于TIM0001的延时作用，线圈W200.04仍得电，其常闭触点W200.04为断开状态，线圈W200.03断电。在梯形图中使用了3个定时器，1个计数器，1个上升沿微分，1个下降沿微分指令，定时器TIM0000延时时间为1s，定时器TIM0001延时时间为5s，定时器TIM0002延时时间为8s。计数器计数1个，有保持功能。当W200.03，TIM0002，W200.04常闭触点闭合时，这时0.00常开触点闭合可以使计数器T0003复位。 前沿微分指令DIFU的作用是当前面的条件刚从OFF到ON（上升沿）时使W200.00接通一扫描周期的时间。后沿微分指令DIFD的作用是当前面的条件刚从ON到OFF（下降沿）时使W200.01接通一扫描周期的时间。 3实用性 从控制方法上看，采用PLC电气控制要改变控制逻辑只须改变程序，因而很容易改变或增加整个电气系统功能。系统接线简单、体积小、功耗小、成本低。PLC是通过指令实施控制自动重合闸，指令执行时间在微妙级，速度快，效率高，且不会出现触点接触不良等问题。从可靠性和可维护性上看，PLC电气控制寿命长、可靠性高。且PLC还具有自检查功能，能查出自身的故障，为调试和维护提供了方便。 4结语 本文基于PLC设计了自动重合闸装置系统。该设计方案在硬件上具有安装编程简单、工作可靠等优点；在软件上，不仅满足了自动重合闸装置的控制功能，还应用PLC的定时器等指令实现了使所需延时时间的精确度提高了40%。提高了系统控制能力和可靠性，使系统具有通用性和实用性。 参考文献 1黄翔，郭水南.基于永宏PLC的钢卷称重系统J.可编程控制器与工厂自动化，xx（11）：49?50. 2房金菁，高学民.可编程序控制器M.天津：天津大学出版社，xx. 3刘雁飞.PLC系统中使用开关量输入模块检测脉冲信号的限制条件J.可编程控制器与工厂自动化，xx（11）：44?45. 4易继锴.现代控制系统设计M.北京：北京工业大学出版社，1992. 5俞光昀.PIC系列单片机原理和开发应用技术M.北京：北京大学出版社，xx. 6黄继昌.传感器工作原理及应用实例M.北京：人民邮电出版社，xx. 7柴天佑，刘德荣.基于数据的控制、决策、调度与故障诊断J.自动化学报，xx，35（6）：1?2. 8梁寒冰.基于模糊PID控制的温控器的设计J.自动化技术与应用，xx，29（2）：15?20. 9李士勇.模糊控制神经网络和智能控制论M.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1998. 10海生