7
西门子6ES7222-1HD22-0XA0诚信经营
引言
配电网的电能损耗不仅与电网的结构和负荷性质有关,而且还与企业的管理水平有关。在供电所的线损管理中,管理线损是左右统计线损的一个重要因素。由于这种损失无规律可循,又不易测算,通常又称之为不明损耗。因管理不到位形成的电能损失在整个实际线损中占有较大的比重,在某些地方,部分环节甚至还相当严重。通过线损分析,可以深入了解本单位线损的起因、性质、各组成部分所占比例等因素,找出影响损失的主要因素,并有针对性地采取相应的措施,以较少的投入较大的降损效果和经济效益[1]。
线损率是表征电力工业经济效益和技术管理水平的综合性指标。线损有统计线损和理论线损,两者的差异是由于计量装置误差、漏抄、错抄、违章用电和窃电等因素引起。通过理论线损计算便于运行管理部门进行分析,从而采取切实可行的降损措施,以达到大的经济效果。理论线损还为线路技术改造提供理论依据,当理论线损和统计线损都过正常线损率许多时,说明该线路存在技术上不合理的因素,需进行技术改造。
1 基于SA的实时理论线损
现有供电局基本实现了调度自动化,甚至变电所实现无人值班,在调度端可采集到大量的实时数据。如SWJ-700型 SA/EMS调度系统,对变电所各端口传输上来的电流、电压、功率除了实时显示外,还以5 min一次的频率进行实时数据的保存。经测试和资料表明,5 min一次的实时数据,可以代表电力系统运行状态[2]。用这个数据进行 10 kV配网的、实时理论线损计算,相对于典型 日法,无疑是一大进步,其得到的理论线损,与实际线损为接近了。
根据目前的资料表明,国内在开展实时理论线损研究的线路,主要是 35 kV及以上的线路,应用在10 kV配网上的几乎没有。出现这种情况的根源,在于10 kV配网与35 kV及以上的输电网的特点有很大的区别。
1.1 35 kV及以上的电网的特点
(1)35 kV及以上电网线路参数数据稳定。一般来说,35 kV及以上的线路,线路结构简单,少有分支线路,从一个变电所出来后,直接进入另一电压等级的变电所。线路建成后几年,甚至几十年,其线路及主变参数均稳定不变。因此,对于 35 kV及以上线路,建成后在调度端进行相应的线路模型的数据输人,就可较长期使用。
(2)理论线损计算与线路的运行方式无关。35 kV及以上输电线路,在线路出口端及主变侧均可获得实时数据,因此,其理论线损的计算与其运行方式的改变无关。
1.2 10 kV配网的特点
(1) 10 kV配网参数数据复杂多变。l0 kV配电线路一般是县级供电局管理的主要线路,它的数量多、分布范围广,一般自变电所引出后沿线接有很多不同容量的配电变压器和分支线路,而每条分支线路的参数又各不相同,这给线损计算带来很大的困难。这种线路一般仅在变电所母线的引出端接有表计,实测电流,而在其他分支点则无固定的测量表计。
(2)10 kV配网运行方式的多变性。为提高供电性,我局对 l0 kV线路进行了分段和联络。一般农村线路以10-16台配变为一段对线路进行分段,城区以6-10台配变为一段运行分段。线路末端进行手拉手形式的联络。因
此,l0 kV配网的运行方式经常在变。
因此,对于 10 kV配网来说,一旦运行方式改变,就要改变线路模型参数;哪个时段对应哪种运行方式,要由电脑保存下来,以便在月末按各种运行方式对应的时段进行理论线损计算。以上两种要求,如要在 SA/EMS的调度系统中实现,对调度人员来说工作量非常大,这几乎是不可能的,会造成调度端人员和系统的运行混乱。
2 配网GIS(地理信息系统)的应用
GIS是以ORACLE数据库为信息基础,结合ORACLE空间数据库和 Mapinfo Spatial Ware的空间数据管理系统而成的,可进行地理信息和MIS(管理信息系统)的信息综合处理。GIS上的线路图形由MIS中的数据生成,两者的数据库是同一数据库,只是表现形式(界面)不同[3]。配网GIS将数据库中的数据与地理图上的线路相结合,使线路的维护变得相当直观和容易。随着相应功能的开发,当分段或联络开关状态量改变时,运行人员只要在GIS线路联络图上把开关状态量改变,线路运行的数据模型随即改变。因此,此时调度端的实时数据与线路的实际参数和运行方式一致。这样,用实时数据来计算 10kV配网的理论线损才变为现实。
3 综合线损分析系统
综合线损分析系统是电能计量自动化系统主站的应用部分。目的在于以电能量或负荷等数据为基础,通过计算理论线损,并与统计线损相比对鉴定网络结构和运行的合理性、供电管理的科学性找出计量装置、设备性能、用电管理、运行方式、理论计算、抄收统计等方面的问题,以便采取降损措施为电力运营企业的电网经济运行提供决策支持。市场上的电能计量自动化系统目前只能完成基本的电能量采集和统计分析,获得统计线损和统计线损率,未能计算理论线损、未能将理论线损和统计线损地结合起来。另有立的理论线损计算软件没有与系统的统计线损结合起来作比较,难以用于降损分析、线损分析。开发一套完整的综合线损分析系统势在必行。
3.1 综合线损分析系统体系结构
综合线损分析包括输电网线损分析、配电网线损分析和低压电网线损分析。从电压等级看,分别覆盖了35-110KV输电网线损、 10KV线路(配电变压器)配电网线损、0.4KV低压电网线损。综合分析系统是充分利用现有各种信息,实现系统线损各小指标的自动生成、分析与考核,实现线损的单、多值自动条件分析和降损措施的辅助功能,建成综合性、智能型线损分析监控系统,从而达到提高线损分析工作效率和管理科学化的目的。
电力系统具有一定的系统结构,其层次结构和网络结构完整地描述了电力系统的立体拓扑结构,如果该结构中每个节点的信息描述足够完备的话,则形成了整个电力系统的知识库。实际上,电力系统的层次结构可从两个方面进行描述:电网本身的层次结构和与管理隶属有关的层次结构。在应用中,是从这两个模型中抽取(抽象、提取)具体的应用模型,综合线损分析系统是其中的应用之一。电网本身的层次结构可以描述为:全局、局属单位、变电站、母线(主变压器)、送电线路(联络线)、低压线路、低压用户;与管理隶属有关的层次结构可描述为:全局、局属单位、变电所、变电工区。 目前电力系统的自动化系统与线损有关的系统包括调度自动化系统、配电自动化系统、生产和营销、远程抄表系统、负荷控制系统等,任何一个系统都不能自完成整个系统的综合线损分析,需将相关的数据进行有效的集成和组织,在此基础上进行进一步的加工和分析,内容包括线损统计分析、理论线损计算、线损比对、降损分析,后形成各种分析报表。
3.2 系统的功能模型与分析
该系统的主要功能应该包括以下几个方面。
(1)数据输入方式上能够实现基于网络示意图的网络参数输入。
(2)输电网理论线损计算:内容有网络拓扑、状态估计、潮流计算、线损计算。
(3)配电网理论线损计算:内容有等值电阻法、计算精度较高的均方根电流法、解决弱环网问题的改进迭代法。
(4)低压电网理论线损计算:内容有台区损失法、电压损失法等。
(5)理论线损与统计线损的比较:内容有按电压等级分别列出变压器、线路等的损耗比较,并与上年以及历年的分压线损和分类线损进行比较。
(6)提供降损决策分析:内容有调整电压降损、送电线路升压降损、并联无功补偿、增加并列线损、增大导线截面积降损等多种决策综合分析。
(7)利用营销 中营业部门每月实抄售电能量,按变电站、输电线路、配电线路、配电变压器台汇总电能量,计算分线、分站、分级线损电能量和线损率,将以上数据按规定格式生成线损统计报表,逐月存盘。
(8)系统对下列值进行分析比较。总线损率及分线、分压、分级线损率与上月同期、去年同期和指标值比对;各站各级母线电能量不平衡率与设定值比对;
各元件功率因数与设定值比对。
3.3 线损理论值与实抄值综合分析
充分利用供电系统已建成的调度自动化系统和生产、用电MIS的网络和数据,在线生成并实时显示电力系统线损数据;将线损理论值与实抄值进行比对,以校验理论计算模型的符合性,并分析计量表计、营业管理和用电管理等线损分析方面的问题。完成以下功能。
(1)利用线损理论值与实抄值结果,对下列值进行比对分析(a,b,c,d 在线分析,e每月分析)。总供电能量和各分线、分级供电能量;各变电站母线电能量不平衡率;配电线损率和分级线损率。
(2)当差值标时,作进一步分析。供电能量、母线电能量不平衡率标时,检查三相电压有相和有无旁路代路漏计情况,如无问题,再调营销MIS,检查计量装置误差,必要时提示重新校表;
配网线损率标时,先用月末抄见配变电能量代替配变容量,计算Rd后,再用Rd计算理论线损电能量和线损率(称修正值),用修正值再与实际值比对,如仍标;调用上月配电变压器售电能量进行比对,列出电能量变化大于设定值的配电变压器,提示进行用电检查。
3.4 线损综合分析
数据计算服务的主要功能是完成电能量的自动统计和相关处理,实现该功能的主要原因是由于临时统计计算量大,同时为了今后向准实时计算、考核过渡的需要。数据计算服务主要有计量点电能量计算、统计对象电能量计算、合理性检查。系统根据以下条件进行计算:系统定义的扫描周期、系统的统计方案(小时、日、月)、计量点参数(是否使用、统计方案)、统计对象参数(是否使用、统计方案)、统计对象公式(包含计量点关系)、合理性检查参数、系统计算日志。以上参数中只有系统定义的扫描周期和系统的统计方案在系统维护中完成,其余均在档案管理中完成。
通过计算服务器系统调试计算(计量点电能量计算、统计对象电能量计算)、通过修改统计日志优化系统计算速度。
4 结束语
电力企业的市场化运营,目的之一就是提高电力企业的整体赢利水平和工作效率。探讨的综合线损问题正是利用电力企业多年建立起来的信息系统存在的大量信息的综合利用,解决过去线损分析过分依赖人力,且工作量较大、结果不准确的问题。从目前依托计费系统、SA系统的综合线损分析已在几个现场的运行结果来看,可保证线损分析的及时性、客观性,大大降低了线损统计人员的工作强度,提高了工作效率,使过去线损专工月底忙于各处收集线损资料,手工平衡线损的情况大大改善,线损的准确性和一致性有较大提高;由于统计综合线损的数据都是从实时或准实时系统得到的,因此,企业的决策者也可随时看到实际的线损,为及时发现电网存在线损过高的地方,并为采取措施提供了保。
目前,双电源自动转换开关(ATS)在国内已经有几十年的运用历史,在没有标准之前,各种开关(接触器、断路器、隔离开关等)都被运用在双电源自动转换开关上面。自从GB/14048.11实施以来,双电源自动转换开关(ATS)作为一个立的低压开关种类,被广泛用于两路电源间的自动转换,以确保重要负载电源的连续供应。目前有多种型式的双电源转换开关,本文从标准、结构、选用等方面,给予探讨,也希望能给广大用户和爱好者提供参考。
一、 标准:
◆:GB/T14048.11-2002
IEC标准:IEC60947-6-1:1998
低压开关设备和控制设备 6部分:多功能电器 篇:自动转换开关电器
◆的定义:由一个(或几个)转换开关电器和其它必需的电器组成,用于检测电源电路,并将一个或多个负载电路从一个电源自动转换到另一个电源的电器。
◆中文标准名称:自动转换开关电器 英文标准名称:Automatic Transfer Switching Equipment (ATSE)
◆PC级ATSE:能够接通、承载、但不用于分断短路电流的ATSE。
CB级ATSE:配备过电流脱扣器的ATSE,它的主触头能够接通并用于分断短路电流
◆情况:中国、IEC、UL都对ATSE制订专门的标准(几个标准等同),所以,择符合标准的ATSE,由于我国ATSE没有实行CCC认证,所以,目前符合的依据就是获得由中国质量按照GB/T14048.11标准颁发的CQC证书。
◆特别说明:
• 在没有之前,只要具有失电自动转换功能,都被用于两路电源间的自动转换,早的就是用两个接触器加一个逻辑电路控制器组合而成的产品。在有了之后,选择ATSE就以为要求设计、制造、选择和使用。目前,由于ATSE没有实施CCC认证,所以,能够证明一个开关是否符合ATSE的依据就是CQC认证(按照GB/14048.11标准);
• ATSE标准分PC级和CB级两种类别,里其进行CQC认证的型式试验的内容是不一样的,所发的CQC证书也是不同的,不能够互相代替,也不能够混淆;
• ATSE是一个装置,由开关本体和检测控制器组成,能够实时检测两路电源的状态,当常用电源出现故障时(一相或者多相断相、欠压、过压、频率偏差等),能够将开关自动转换到备用电源。控制器是其的组成部分,也是ATSE与其它低压开关的主要区别,对其功能、性给予高度重视。
二、 结构分析:
◆ATSE一般由三部分组成:开关本体(ATS)、驱动/保持机构、控制器
◆开关本体:指主触头的结构、材料、动静触头连接方式、触头压力、同步性、程、动触头开启速度、灭弧方式等等构成。
◆驱动/保持机构:使触头完成闭合、开启的传动机构。有三种方式,电磁直接驱动/保持(例如接触器);励磁+连杠传动驱动/机械保持;减速电机+传动机构驱动/机械保持。
◆控制器:从仅有单相缺相控制功能到具有过ATSE预设定的参数要求的参数检测、现场设定、显示、带通讯接口等功能,差别很大。
◆提示:一个真正技术、性高的ATSE,是以上三个部分都同步达到相应的水平。一个部分的缺陷,就是整个ATSE的缺陷。选择高性的ATSE,也从以上三个方面综合判断。
◆下面就目前供应的产品,进行分析:
• 开关本体(ATS):开关本体是ATSE的,ATSE的电气性能基本取决于此。目前市场上销售的ATSE,有两种本体结构:一种是直接采用标准的开关(接触器、断路器、隔离(负荷)开关)作为本体,市场以上的ATSE是此类结构。其特点是:利用现有已经非常成熟的开关,所以开发、制造,开发风险小、投入少,产品上市速度快,国内有许多专门从事此类产品OEM贴牌的厂商。需要用户注意,这种结构的开关,其电气性能基本取决于所选用的本体开关的电气性能。另一种是立单设计(以ASCO、KRC共立为代表)的本体结构。因为是专门设计,所以触头材料、压力、开启速度、灭弧等开关的所有性能都可以按照要求设计(特别是要求或者特殊用途,例如AC-33A、耐高电流冲击能力等)。这类产品的缺点是:开发周期长、成本高;产品成本高。
本体结构的选择依据,主要取决于使用类别(负载类型)。例如,用于消泵、风机和电梯的ATSE,属于电感性负载,所以要求选用使用类别为AC-33B的ATSE产品。美国ASCO、日本共立KRC的ATSE产品甚至达到AC-33A的要求。尽管ATSE是非频繁操作的开关,但按照AC-33A的要求制造,体现产品高的性。
按照GB/T14048.11-2002交流自动转换开关使用类别分类如下:
电流性质 使用类别 典型用途
频繁操作 不频繁操作
交流 AC-31A AC-31B 无感或微感负载
AC-33A AC-33B 电动机负载或包含电动机、电阻负载和30%以下白炽灯负载的混合负载
AC-3 AC-35B 放电灯负载
AC-36A AC-36B 白炽灯负载
根据本产品的研发经验,要满足AC-33使用类别标准,开关就采用特殊的触头材料(银合金)、开启速度要快(>0.5m/s)、要有专门的灭弧装置快速灭弧。一般采用铜材作触头材料、用电机驱动(开启速度慢)、没有特别灭弧装置的开关,是很难通过真正严格按照AC-33使用类别,同时满足ATSE机械、电气寿命等要求试验的。
• .驱动/保持机构:因为采用的本体结构不同,所以导致驱动/保持的结构也不同。采用现成的断路器和隔离(负荷)开关作为本体,驱动机构是减速电机+传动连杆,机械连锁、机械保持,保持状态电能。这种结构的特点是:转换速度较慢、触头分离速度慢(相对于励磁直接驱动)。专门设计的ATSE,采用的是励磁驱动+连杆传动,机械保持、结构连锁,这种结构转换速度快,触头分离速度快(100A以下可以达到0.75m/s以上)。
• 控制器:控制器是ATSE的组成部分,ATSE能否在关键时刻发挥作用,控制器的性是关键,这也是ATSE区别于其它低压开关的重要之处。一般用户(包括一些制造商)往往只关注ATSE的电气性能,忽视了控制器的功能和性。实际上,ATSE在使用过程中,绝大部分故障是控制器故障。因为只有控制器是连续工作的器件,所以其设计、制造、检验都要严格控制。
目前市场上供应的ATSE控制器,简单的是只能检测一路电源的断相,复杂的可以检测除电源故障(一相或者多相断相、欠压、过压、频率偏差等)以外,还可以检测发电机的多个参数、可以提供发电机控制信号和通讯接口等等。选用什么样的控制器,需要考虑系统设计和负载。
◆特别提示:
• 在一个系统中,各级ATSE的转换时间要有一个合理的“顺序”,这就要求ATSE的控制器可以在现场设定ATSE的转换时间;
• 带通讯接口的控制器,需要能够提供与上位机通讯记录的检测报告,因为只有通讯接口(硬件)不能保证能够正常通讯(软件)。
三、 选用注意事项
• 选择满足国家ATSE标准要求的产品,具备CQC认证(按照GB/14048.11标准)是目前的依据;
• 从结构性来讲,PC级ATSE性采用断路器组成的CB级ATSE,所以,高性要求的场所,宜选用PC级ATSE(美国ASCO、GE,日本共立KRC、爱知,法国溯高美等ATSE厂商只提供PC级ATSE也是佐证);
• 设计时选用PC级还是CB级,考虑的出发点不应是是否需要短路保护功能(PC级加上短路保护电气,系统就具备与CB级同样的保护功能),而是性和成本。性要求高,宜选用PC级产品;要求可选用CB级。
• 断开故障电源的时间,不同结构的产品是不同的,对故障电源(例如断相)敏感度高的负载,就需要注意,应选用能够快速断开故障电源的励磁驱动式ATSE。采用断路器的CB级ATSE和采用隔离(负荷)开关的ATSE,是用减速电机驱动(电机转速一般为15-20rpm,开关需要转动到一定转角后触头才能断开),以100A以下电流等级开关为例,控制器发出转换指令后,需要1秒以上的时间,故障电源才会断开,而采用励磁直接驱动的ATSE,只需要大约30毫秒,故障电源就可以断开。
• PC级是否需要加短路保护电器取决于PC级ATSE能否承受短路保护电器保护电流的冲击。如果能够承受,切换箱内就不需要再加短路保护电器,如果不能承受,就需要加一个保护电流PC级ATSE额定限制短路电流的保护电器,这需要制造商提供ATSE额定限制短路电流的保护电器类型和参数。PC级ATSE的额定限制短路电流与保护电器类型和参数匹配,此点需要特别注意。
• 要注意选择适合负载特性的ATSE,此点非常重要,否则可能一次切换就导致开关损坏。带电感负载的ATSE宜选用具有AC-33使用类别的ATSE。符合这种要求的开关,触头材料应当是银合金,开启速度要较快,还有专门的灭弧装置。
• 要充分注意操作、维护、换的方便性:因为ATSE在国内还是较新的电器,使用时间短、范围小,一般用户(特别是不直接使用的用户)不太注意产品的操作、维护、换的方便性,但成熟的产品,应当是充分考虑这些因素的。因为控制器故障是ATSE使用过程中故障多的部分,所以,控制器应当是外置式设计,也就是可以不用拆开关就可以方便快捷换控制器。用断路器的CB级ATSE,短路保护跳闸以后需要专门的操作才能够恢复。如果出现其中一个断路器故障,就整个换新的同型号ATSE,如果不能随时保产品供应(制造商的供应和物流、服务能力),出现故障将会导致长期停电,这些需要事先充分考虑。
•另外,建议一些场合可以选择进口PC级开关本体(ATS),同时选择配套的国产控制器。因为通过大量的工程实践表明,全套进口的PC级ATSE价格比较高,而国内部分厂家生产的控制器质量和进口的差不多,且价格很实惠!



还记得刚加入亿维,公司的堂培训课,讲的就是PLC的定义、特点及分类,至今受益匪浅。有些人可能会认为作为平面设计师,跟产品和客户的实际接触并不多,不懂产品也没关系,但亿维并不这样认为。自动化行业是一个非常的行业,不管是什么岗位,产品的基础知识一定是的,且熟练掌握对工作的帮助大。下面我就将当时培训的部分内容分享出来,与所有从其他行业转入自动化行业的朋友们共勉。
PLC是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器,用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式、模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关设备、都应按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。
一、PLC的特点:
· 1、性高,使用寿命长
· 2、环境适应性强
· 3、灵活通用
· 4、使用方便、维护简单
· 5、整个连接过程仅需要一把螺丝即可完成。
二、PLC的分类
PLC是由现代化大生产的需要而产生的,PLC的分类也必然要符合现代化生产的需求。一般来说可以从三个角度对可编程序控制器进行分类。其一是从PLC的控制规模大小去分类,其二是从PLC的性能高低去分类,其三是从PLC的结构特点去分类。
1、按控制规模分类:可以分为大型机、中型机和小型机。
(一)小型机 : 小型机的控制点一般在256 点之内,适合于单机控制或小型系统的控制。
(1)日本OMRON 公司 CQM1
处理速度:0.5~10ms/ 1k 字
存贮器:3.2~7.2k
数字量192 点,模拟量44 路
(2)德国SIEMENS S7-200
处理速度:0.8~1.2ms
存贮器:2k
数字量:248 点,模拟量35 路
(二)中型机: 中型机的控制点一般不大于2048 点,可用于对设备进行直接控制,还可以对多个下一级的PLC进行监控,它适合中型或大型控制系统的控制。
(1)日本OMRON 公司 C200HG
处理速度 0.15~ 0.6 ms/ 1k 字
存贮器 15.2~31.2k
数字量1184 点
(2)德国SIEMENS S7-300
处理速度:0.8~1.2ms
存贮器:2k
数字量1024 点,模拟量128 路
网络:PROFIBUS,工业以太网,MPI
(三)大型机的控制点一般大于2048 点,不仅能完成较复杂的算术运算还能进行复杂的矩阵运算。它不仅可用于对设备进行直接控制,还可以对多个下一级的可编程序控制器进行监控。
(1)日本富士公司 F200
处理速度:2.5ms / 1k 字
存贮器:32k
I/O 点:3200
(2)日本OMRON CV2000
处理速度 0.125ms / 1k 字
存贮器62k I/O 点2048
(3)德国SIEMENS S7-400
处理速度:0.3ms / 1k 字
存贮器:512k
I/O 点:12672
(4)德国AEG A500
处理速度:1.3ms / 1k 字
存贮器:62k 64k
I/O 点:5088
2、按控制性能分类:可以分为机、中档机和低档机。
(一) 低档机
这类PLC,具有基本的控制功能和一般的运算能力。工作速度比较低,能带的输入和输出模块的数量比较少。比如,德国SIEMENS 公司生产的S7-200 就属于这一类。
(二)中档机
这类PLC,具有较强的控制功能和较强的运算能力。它不仅能完成一般的逻辑运算,也能完成比较复杂的三角函数、指数和PID 运算。工作速度比较快,能带的输入输出模块的数量也比较多,输入和输出模块的种类也比较多。比如,德国SIEMENS 公司生产的S7-300 就属于这一类。
(三)机
这类PLC,具有强大的控制功能和强大的运算能力。它不仅能完成逻辑运算、三角函数运算、指数运算和PID 运算,还能进行复杂的矩阵运算。工作速度很快,能带的输入输出模块的数量很多,输入和输出模块的种类也很。这类PLC可以完成规模很大的控制任务。在联网中一般做主站使用。比如,德国SIEMENS 公司生产的S7-400 就属于这一类。
3、按结构去划分:可以分为整体式、组合式、叠装式
(一)整体式
整体式结构的PLC把电源、CPU、存储器、I/O 系统都集成在一个单元内,该单元叫做作基本单元。一个基本单元就是一台完整的PLC。控制点数不符合需要时,可再接扩展单元。整体式结构的特点是非常紧凑、体积小、、安装方便。
(二)组合式
组合式结构的PLC是把PLC 系统的各个组成部分按功能分成若干个模块,如CPU模块、输入模块、输出模块、电源模块等等。(今天的转发暗号是:亿维公司观:诚信、责任、合作、)其中各模块功能比较单一,模块的种类却日趋丰富。比如,一些PLC,除了-些基本的I/O 模块外,还有一些特殊功能模块,像温度检测模块、位置检测模块、PID 控制模块、通讯模块等等。组合式结构的PLC 特点是CPU、输入、输出均为立的模块。模块尺寸统一、安装整齐、I/O 点选型自由、安装调试、扩展、维修方便。
(三)叠装式
叠装式结构集整体式结构的紧凑、体积小、安装方便和组合式结构的I/O 点搭配灵话、安装整齐的优点于一身。它也是由各个单元的组合构成。其特点是CPU 自成立的基本单元(由CPU 和一定的I/O 点组成),其它I/O 模块为扩展单元。在安装时不用基板,仅用电缆进行单元间的联接,各个单元可以一个个地叠装。使系统达到配置灵活、体积小巧
即要发送的8个字节分别是81H 81H 52H 00H 00H 00H 53H 00H 仪表中的地址ADDR=1,00H是仪表的参数代号表示AI-808P的STEP程序段,53H 00H是校验码,采用16位求和校验方式,读指令的校验码计算方法为:要读的参数代号*256+82+ADDR(10进制算法)这里是0*256+82+1=83转换为16进制就是53H为校验码的低字节,00H是高字节,在发送的时候要倒置.
AI系列的仪表通讯协议中没有说明测量值是哪一个参数代号,而是无论执行读/写指令后,仪表都会自动返回以下10个字节的数据:
例如我要读取某一台仪表的PV值,只要执行该仪表对应通讯协议中任意一个参数代号就可以有PV值返回,如图2以读取00H(给定值)这个参数代号为例:
图2中40H 02H为返回的测量值高位在前,低位在后,读取的时候要倒置(其他数据读取时也是如此),也就是0240H,转换成10进制就是57。6,有带一位小数点。由于是读00H这个参数代号的值,就是7、8个这字节的数据,也就是01H在此例中仪表执行在段。
如果是写参数,则发送以下8个字节:
举写(T01)1BH这个参数代号为例,写入数为-1时,则要发送的8个字节是81H 81H 43H 1BH FFH FFH 43H 1BH如下图:
写指令的校验码计算方法为以下公式做16位二进制加法计算得出的余数(溢出部分不处理):要写的参数代号×256+67+要写的参数值+ADDR,若是要写入负值时,则应当把负值转换成补码在转换成10进制,算出的值减去65536换成16进制发送,所以要写入-1时,57(1BH)*256+65535+1-65536=6979(1B43H)发送时要倒置。返回来的10个字节的数据中FFFF就是所写的参数值-1。
对于AI系列仪表,不论是读/写任可一个参数都是用这两条指令,编写容易能完整的对仪表进行操作。二、AI-808PAK5S型仪表的程序通讯与MCGS组态软件编写内容:
与MCGS组态软件通讯时,选择宇光系列智能仪表的驱动,由于软件中能设置的参数的代号只到19H,所以对于宇电程序型仪表只能通过编写内部函数来实现读写1AH这个参数代号以后的参数,实现的方法;
①:要先在实时数据库中建立好要读的变量,如C01、T01……等以C01~T02为例,变量类型为数值型。
②:建立好后则进入运行策略进行策略组态,新建策略为循环策略或用户策略,进入编写脚本程序如下图3,是读以下参数的命令!setDevice(设备0,6,“read(26,1,C01)”),
意思是把26中这个参数代号中的数据读到C01这个变量中;
③:写参数的命令与读是一样的如,!SetDevice(设备0,6,“write(26,1,C01)”):写数据应当建立的设备命令为用户策略(不能用循环策略),如下图4:
④:为了能在运行画面中随时写入参数代号26以后的数值,应当在实时数据库中建立与之前变量同等个数的变量,如下图5;
⑤:在组态动画窗口中,设置属性时输入与输出时不能为同一个变量,应当设置为与之对应的一个,如C01对应sdc01……,做一个按钮属性设置为执行运得策略块,在脚本程序中写C01=sdc01如下图6:
则在运行画面中要设定某一值时都需点击这个按钮。
三、AI-3011开关量状态在MCGS组态软件上的读取:
执行读指令,仪表模块上的开关量状态按D0D1D2D3D4D5D6D7D8D9的顺序,由低到高按二进制码顺序排列在参数编号R10中,它的数据低10位(D0-D9)表示对应的开关量状态。举例MCGS中的操作。
①:开关量状态读取:仪表的驱动选宇光系列智能仪表,表类型选择AI-708,在设备内部属性中读写SC这个参数就可了,操作方式为读写,小数点位置固定为0。开关量的状态D0~D9在MCGS中是用10进制数表示的,例如以上各位均无继电器输出或外部开关量断开时,SC中的参数值为0(二进制:0000000000000000)全部动作或外部开关接通时,SC参数值为1023(0000001111111111);例如:当D1、D2接通,其余断开时,SC参数值为6(二进制数为0000000000000110)
②:开关量状态的输出:MCGS欲控制AI301系列仪表上的的继电器动用时,向参数SC写入对应当的状态字即可,例如D0、D1、D2、D3、D6、D7为继电器输出,D4、D5、D6、D8、D9为开关量输入,正常工作状态时D5和D8接通,现需要使D0、D1、D3、D7继电器接通其余端口保持正常工作状态不变,应改变向参数编号SC写入139(二进制:0000000010001011)注意的是,对于用作输入的端口,则不应写入1,写入0,否则无论外部的开关是接通还是断开,读回的数据都是1。
4、现MCGS已经有新带帮助文件的驱动:不需要在策略中编写内部函数来实现读写参数代号26以后的数据,可以直接在通道中读写(R0~RH),每个通道所对应的参数意义请参照宇电AIBUS通讯协议V7.0说明.
随着世界工业技术的不断发展,新技术、新工艺、新产品的大量运用,我国的工业控制也得到了的发展,诸如PLC、DCS、SA、PAC等现代的工业控制系统已经广泛应用于电力、石油、化工、煤炭、钢铁、造纸、制药、酿酒、水处理等诸多行业。在工业控制的诸多系统中,雷电对其造成的影响一直是工业控制的一个难题。由于雷电产生的过电压、过电流,造成设备不同程度的损坏,从而使得生产大受影响。
1 雷电对工业的影响
我国是一个雷电灾害多发的国家,每年因为雷电造成的人员伤亡,财产损失不计其数。工业作为国民经济中为重要的一个行业,是我国的支柱型产业,确保其生产的、稳定、的运行,一直是各级管理部门主抓的问题。因为雷电造成工业生产过程中出现问题,影响是不言而喻的。做好工业生产的工作,采取加完善的保护措施,将是作为一级的本职工作,也是责任所在。
2 我国工业控制系统防雷现状
我国工业由于较欧、美等发达国家起步晚,自动化控制程度低,设备陈旧,技术落后,所以,对的解决措施也不及发达国家完善。时至今日,尚有很多大型企业的工业生产设备仍然沿用着当年苏联援建时留下的,甚至连厂房、生产工艺都没有任何改变。时隔半个世纪,发达国家早已对技术新了无数次。尽管, 我国通过,引进来新技术、新工艺、新设备,但系统的性却成了又一道难题。由于没有充分考虑到设备对工作环境的要求,各种控制系统经常出现故障,从而影响生产。雷电就是其中的影响因素之一。花了很多钱刚刚安装上去的控制系统,很快就故障频频,通信控制芯片、接口、模块、电源等等,经常需停机后拆卸维修,甚至换。这样,新的易耗品投资产生了,既浪费了人力、物力和财力,同时也造成生产的停滞,损失大小可想而知。
3 工业控制系统防雷的措施
根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)、《物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004的要求,针对我国工业控制系统的防雷,由于系统、环境、重要性等的差异性,考虑到影响因素较多,故应采取综合防护措施。
3.1 接地
任何系统、任何方式的防雷保护,都接地,通过接地,将过电压、过电流在未达到设备允许的大耐受电压、电流之前,就已经泄放到了大地。所以,设备的防雷保护,接地是关键。
为保证设备能好的对地泄放过电压、过电流,设备的接地线应该越短越好,即,设备应就近接地。设备的接地通常采取设置人工接地装置的方式,将地线引至设备附近位置的等电位接地汇流排,设备就近与该等电位接地汇流排连接接地。
接地装置有接地电阻的要求,接地电阻越小,设备的接地也就越。一般而言,有计算机的工业控制系统接地电阻应不大于4欧姆。有些重要的、精密的设备也有接地电阻的要求。设备如果系统内有低的接地电阻的要求,则按的接地电阻要求设置人工接地装置。
接地装置由垂直接地、水平接地相互连接构成。垂直接地可采用LAD非金属接地、HD电解离子接地、HD铜包钢接地等材料;水平接地可采用40*4的热镀锌扁钢、HD铜包钢等材料。同时,根据当地的土壤电阻率不同,还应在接地周围添加LAD物理降阻剂,以便使接地装置满足接地电阻的要求。
3.2 直击雷防护
针对工控系统的建筑物、室外通信天线、设备等,采取在建筑物敷设避雷网或在天线或设备旁边设置避雷针的防雷保护措施。避雷针选择LAZ1000,高度根据滚球法确定。
3.3 雷电感应的防护
雷电对工业控制系统的破坏通常是雷电感应造成的。雷电感应到电源、信号等线路、金属管线后,引入设备,从而造成设备的雷击损坏。为此,需在电源、信号线路加装避雷器或浪涌保护器,并将金属管线就近接地。
电源线路应考虑不少于3级的防雷保护,即级安装于总配电,采用LAY380-100G电源避雷器,二级安装于入户电源箱,采用LAY380-40G电源避雷器,三级安装于室内或机房配电箱,采用LAY380-20G电源避雷器。针对精密设备还需采取末级保护措施,交流电源采取在设备加装LAY220-10A电源避雷器,直流电源采取在设备电源输入端加装LAYD系列直流电源避雷器。
信号线路应根据设备接口形式、工作电压、特性阻抗、功率等参数要求,选择适配的信号避雷器。PLC、DCS等采用485控制总线传输信号的控制信号线、数据采集线可采用在设备接口加装LAXM系列信号避雷器,数据采用网络远传的网络信号线路、以太网信号线路可采用在设备接口加装LAXR45系列网络信号避雷器,无线的天线馈线可在设备接口加装LAT2000系列馈线避雷器。
3.4 等电位连接
工业控制系统所涉及到的设备众多,都采用微电子技术设计的精密设备,故需做好等电位连接。根据设备分布不同,可在设备集中位置设置等电位连接装置,如等电位接地汇流排、均压环、均压网等。并确保所有设备、金属机架、外壳、管、槽等均就近接地,满足等电位连接要求。
4 结束语
工业控制系统是一个不断新、不断发展的系统,由于其关系到生产的各个环节,所以对防雷的要求理应做到加完善和。防雷作为生产的一部分,是我们每一个从事生产和工作的人不可回避的责任和义务