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(pán)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(pán)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(pán)進(jìn)行了設(shè)備改造，改造以西門(mén)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(pán)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(kāi)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(mén)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。
應(yīng)用S7-200PLC升級(jí)過(guò)后的變電站站用配電盤(pán)（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(kāi)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(pán)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(pán)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(xiě)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(xiě)這樣的通訊程序是有一定難度的，如果逐一地址的編寫(xiě)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。
：鞏經(jīng)理
：13915946763
：南京塞姆泵業(yè)有限公司
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