备用电源

基于PLC的备用电源主动投入体系设想

2019-06-17

  基于PLC的备用电源从动投入系统设想缪放拱(江苏盐城机电高档职业手艺学校,江苏盐城224000)摘要:针对保守备用电源投入靠得住性低、及时性差等问题,设想以冗余s7—300 PLC为焦点的供配电参数监测取毛病切换系统。硬件方面,设置装备摆设冗余的双s7—300 PLC系统,成立支撑供配电参数正在线监测取备用电源及时切换的硬件平台;软件方面,开辟易于交互和利用的人机系统,正在线显示供配电参数,及时反馈冗余双机的运转形态。环节词:供配电;冗余PLC;备用电源;人机系统;毛病Design of Standby Power Supply Automatic Switching Monitoring System Based on PLCZHANG Shuxia(Yancheng Coll...

  基于PLC的备用电源从动投入系统设想缪放拱(江苏盐城机电高档职业手艺学校,江苏盐城224000)摘要:针对保守备用电源投入靠得住性低、及时性差等问题,设想以冗余s7300 PLC为焦点的供配电参数监测取毛病切换系统。硬件方面,设置装备摆设冗余的双s7300 PLC系统,成立支撑供配电参数正在线监测取备用电源及时切换的硬件平台;软件方面,开辟易于交互和利用的人机系统,正在线显示供配电参数,及时反馈冗余双机的运转形态。环节词:供配电;冗余PLC;备用电源;人机系统;毛病Design of Standby Power Supply Automatic Switching Monitoring System Based on PLCZHANG Shuxia(Yancheng College of Mechatronic Technology,Yancheng 224000,China)Abstract:Aiming at the problems of low reliability and poor real-time investment of traditional standby power supply,thepower supply and distribution parameter monitoring and ilover system based on redundant S7300 PLC was designed.The redundant dual S7300 PLC was used asa hardware platform that supports on-line monitoring of power distributionparameters and realtime switching of standby power.An interactive HMI systems which could display of power supplyand distribution parameters online and real-time feedback the operating status of redundant dual-machines was developed.Key words:power supply and distribution;redundant PLC;standby power supply;HMI;ult0引言平安靠得住是供配电系统的根基要求,但因为供配电收集拓扑布局的复杂性,各类用电系统或设备的接入城市影响供配电收集的电能质量,某些用电系统或设备操做不妥,可能会带来大范畴的停电变乱。对于航空航天、传感器和微电子等细密制制行业,一旦发生停电变乱,处于工做形态的细密机电设备或系统将会非一般关机,严沉影响用电系统的利用寿命。跟着供配电手艺的成长,各企业使用PLC和上位机组态软件独自开辟易于交互利用的供配电系统[1。3],正在线监测三相电压和电流等参数,从动投入备用电源以降低停电变乱风险。然而,所开辟的备用电源从动投切系统过度依赖PLC,当PLC宕机时,供配电停电收集无法及时切人备用电源,难以提高供配电收集的靠得住性。因而,本文操纵$7-300 PLC设想硬件冗余的备用电源从动投入系统,正在线监测电网供配电参数,确保供配电收集毛病时备用电源及时投入。1根基方案设想PLC做为从节制器具有易于开辟、扩展和集成等长处,且供给硬件和软件两种冗余节制方案。对于备用电源的从动投入,软件冗余的及时性较差,供配电收集发生停电毛病时无法及时将备用电源切人;而硬件冗余操纵从、收稿日期:20180513做者简介:张淑侠(1983一),,研究标的目的为机电工程。●24 1 .net I中国电工罔备两个运转的PLC,当从坐PLC宕机时,备坐PLC从动并入系统。因而,供配电参数监测取毛病切换采用双$7-300 PLC的硬件冗余方案,如图1所示。供配电系统由上位机、双机PLC冗余和ET200M从坐等模块构成。上位机上开辟易于交互和利用的人机系统,既便于正在线监测供配电收集三相电压和电流参数,又能近程节制供电质量和配电网开关柜动做。双机PLC冗余模块均接人配电网系统,且别离取上位机、ET200M从坐系统成立通信,正在线采集和转发供配电参数,及时响应供配电收集停电变乱,操纵ET200M从坐节制开关柜动做,从动并人备用电源。图1冗余节制方案Fig.1 Redundant control scheme2硬件系统设想供配电系统硬件设置装备摆设如图2所示,上位机取冗余的双PLC节制器间操纵工业以太网通信,冗余从、备双机间操纵MPI和谈总线毗连,冗余双PLC取从坐ET200M模块万方数据 操纵Profibus-DP总线通信。从、备双PLC系统的硬件构成不异,均采用CPU315-2DP模块,别离拆卸高机能的曲流电源PS307 5A和工业以太网通信模块CP3431,通过工业以太网互换机取上位机进行及时以太网通信,正在线供配电收集电参数,近程供配电开关柜运转情况。从、备双PLC的CPU3152DP间操纵MPI总线M成立Profibus-DP总线M配电同电参数监测从坐 配电网开关柜节制从坐图2硬件系统设置装备摆设Fig.2 Hardware system structure从坐ET200M按功能分为监测和节制从坐。监测从坐设置装备摆设曲流电源PS307、DP总线等,此中DP总线块,别离取从、备双PLC间成立Profibus-DP通信,模仿量输人模块SM331按照监测选配,监测配电网的三相电压和电流等参数。取监测从坐比拟,节制从坐的区别正在于设置装备摆设开关量节制模块SM321和SM322,操纵开关量输入输出正在线供配电开关柜运转环境。3软件系统设想3.1上位机软件上位机端需要设想易于交互和利用的人机界面系统,既实现对供配电收集电参数的正在线,又便于办理供配电开关柜运转形态,备用电源投入环境。开辟的上位机软件功能如图3所示,包罗用户登登科办理、供配电参数监测、开关柜运转形态节制、参数设定和数据库办理等模块。登登科办理便利用户同一安排供配电利用情况,采用C#的窗体布局,按导向型开辟模板设想。供配电监测模块担任将从、备冗余PLC和ET200M监测从坐正在线反馈的电参数及时反馈给用户。参数设定和开关柜运转节制模块则供给易于操做的人机界面,当供配电发生停电变乱时,操纵人机界面近程开关动做,从动投入备用电源,同时答应用户正在线设定供配电毛病阈值和电参数,按现实需要对供配电收集进行无功弥补,提高供配电质量。数据库担任办理和存储供配电收集运转参数,便于统计阐发用电负载变化对供配电质量的影响,从而精确鉴定供配电停电变乱的激发缘由。所开辟的上位机软件取从、备双PLC系统问利图3上位机软件功能Fig.3 Function of host computer monitoring software用OPC和谈尺度成立联系[4。5]。OPC实现包罗$7-300 PLC监测数据读取和上位机节制数据写入两部门,冗余从、备双PLC均一般时,从$7-300将监测数据及时写入OPC办事器,0PC客户端按照上位机软件需乞降OPC办事器写入数据反馈给用户监测的供配电参数;而需要正在线设定供配电毛病阈值和电参数时,客户端将参数写入OPC办事器的IOPsynclO,再通过Write()函数写入CPU3152DP。同理,当从坐$7-300 PLC宕机,系统通过MPI间通信将备坐$7-300做为从节制器,上位机操纵OPC取该备坐成立OPC读写功能。3.2冗余软件设想冗余软件次要实现从、备$7-300 PLC从动切换、供配电参数正在线监测取配电开关柜运转形态等功能,其功能实现是正在OBl从法式中按中缀类型挪用从(备)CPU从动切换、配电开关柜节制、供配电参数正在线监测和上位机等子法式,如图4所示。通信和谈和设定参数初始化后,系统从动校验工业以太网、脚I和Profibus-DP通信,若非常则进行通信查抄,解除非常后正在OBl从法式中进行子法式的挪用。圈4冗余软件流程Fig.4 Flow chart of redundancy monitoring software从、备$7-300 PLC通过MPI总线毗连,其间能进行数据交互,便于从动切换从控PLC。从(备)CPU从动切换子法式具有较高的优先级,MPI间数据交互做为从(备)CPU切换尺度,当从坐CPU宕机或非常,备坐PLC不克不及通过MPI获取从坐运转形态,该坐不必判断从坐s7300 PLC的毛病类型,从动切换为从节制器,并通过取201819(下)期l 25万方数据 ■圜鱼塑垄型上位机间的以太网通信,及时将宕机PLC消息反馈回上位机,便于用户及时解除毛病。配电开关柜节制子法式的优先级低于从(备)CPU从动切换子法式,该子法式操纵供配电参数正在线等开关量模块反馈的I/O形态正在线节制开关柜运转形态。当供配电收集发生停电变乱,做为从节制器的S7300 PLC及时节制开关柜内开关形态,将备用电源及时投入运转,而且通过Profibus-DP和ET900M节制从坐监测开关量I/O动做形态,近程反馈开关运转形态;供配电收集停电变乱解除,从节制器操纵ET200M监测从坐获取供配电收集的电压和电流消息,再通开关柜内I/O切换,将备用电源切除配电网。供配电参数正在线监测子程次第要将智能仪表监测的三相电压和电流参数采集存储到对应的数据块中,按节制需要,一部门做为反馈上传到上位机,供用户近程配电网运转形态;另一部门由OBl从法式挪用途理,正在线阐发供配电收集运转情况。该子法式基于Profibus-DP通信,从节制器S7300 PLC成立参数采集使命,对应从坐ET200M将采样数据存储到DB块内。上位机子法式取冗余双机PLC成立及时的工业以太网通信,该子法式别离正在从、备冗余$7-300 PLC中通过互换机取上位机通信,确定两个冗余的PLC节制器取上位机通信一般。4结语针对现有供配电系统存正在PLC宕机风险、备用电源切入及时性取靠得住性低等问题,通过对比硬件和软件冗余系统,设想以双s7300 PLC为焦点的硬件冗余系统。硬件设置装备摆设从、备双S7300 PLC拓扑收集,成立上位机+冗余S7300+从坐ET200M的供配电框架,大幅提高供配电系统运转的靠得住性。软件开辟易于交互利用的上位机和冗余法式。该系统布局简单,可实现对大型供配电实体收集的正在线和办理,大幅提高供配电质量和系统运转的靠得住性。参考文献[1]姚明仁.PLC正在备用电源从动投入中的使用[J].电力扶植,2002,23(3):424426.E2]李文秀,金平.PLC正在备用电源从动投入中的使用口].青海大学学报:天然科学版,2004,22(6):5760.[33焦水林,亮.一种工矿企业变电所备用电源自投安拆的设想[J].工矿从动化,2005(6):4951.[4]韩小涛,孙文文,谢剑锋,等.基于OPC手艺的脉冲强安拆及时节制系统的研究[J].仪表手艺取传感器,2010(6):97-100.[5]雷雨,陈白宁.基于OPC的s7300PLC取力控组态软件通信实现[J].成组手艺取出产现代化,2011,28(1):4750.(上接第23页)尬,一f V一图4未加卡尔曼滤波器的图5系统阶跃响应曲线PID节制仿线 System stepFig.4Simulation results of PID response curvecontrol without Calman filter6结语尝试仿实成果表白,本文节制算法能无效地丈量噪声和节制噪声,同时具有较好的动态响应特征和对劲的节制结果。参考文献[1]翟雁,郭阳宽,祝连庆.步进电机恍惚PID闭环节制系统仿实研究[J].现代电子手艺,2015,38(11):146149.E2]彭翱,孟嫜,孙以泽.步进电机基于专家PID的转速节制[J].从动化取仪表,2016(7):5457.E3]潘健,刘梦薇.步进电机节制策略研究EJ].现代电子手艺,2009(15):143145.26 WWW.chinaet.net l中国电工同[43徐亚茹,陆静平.步进电机驱动系统恍惚PID仿实阐发[J].机械设想取制制,2014(12):23-25.[53郑雪钦.步进电机计较动词PID节制系统的设想[J].厦门大学学报(天然科学版),2015,54(4):518522.E6]余驰,李健仁,张刚峰.两相夹杂式步进电机建模取仿线]张永宏,李建楠.步进电机的分数阶P11 D节制算法研究EJ].计较机仿线姜德美,谢守怯,甘露萍.步进电机启动节制算法设想[J].西南大学学报(天然科学版),2007,29(5);128131.E9]金奇,邓志杰.PID节制道理及参数整定方式[J].沉庆工学院学报(天然科学),2008,22(5):9194.[10]芦守平,国强,刁鸣.基于数字PID的开关电源并联系统尝试研究[J].尝试手艺取办理,2015,32(7):4648.E11]毛秀华,.卡尔曼滤波算法研究[J].舰船电子匹敌:2017,40(3):6467.[12]刘天华,殷守林.一种改良的遗传卡尔曼算法正在室内定位中的研究[J].沈阳师范大学学报:天然科学版,2015,33(2):265-268.[133邢晓溪.粒子群算法研究进展[J].数据通信,2015(3):1921.E14]马发平易近,.粒子群算法的改良及其正在优化函数中的使用[J].计较机取数字工程,2017,45(7):12521255.E15]朱静涛,曾吉占昭,英.改良卡尔曼滤波的PID节制EJ].计较机工程取使用,2012,48(9):245248.万方数据