【正文】 自診斷功能。系統(tǒng)應(yīng)能顯示故障時間、電流、電壓大小、開關(guān)變位、保護(hù)動作狀態(tài)等。微機(jī)保護(hù)除了所具有的繼電保護(hù)功能外，還需具有其它功能。目前變電站自動化系統(tǒng)一般采用以SCADA為基礎(chǔ)的站端計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，通過綜合設(shè)計，減少了二次設(shè)備的重復(fù)配置，減少了二次回路，減少了電流互感器及電壓互感器的負(fù)荷，從而簡化了二次回路設(shè)計，并保證了數(shù)據(jù)的一致性，在可靠性的基礎(chǔ)上盡可能做到了軟硬資源的共享，提高了變電站的運行及管理水平，達(dá)到變電站減人增效，提高安全運行水平的目的。微機(jī)保護(hù)、故障錄波器、計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、計算機(jī)調(diào)度自動化等都已成功運用到電力系統(tǒng)中。這說明觸摸屏中的元件按鈕與PLC的Y10連接上了，Y10的狀態(tài)受觸摸屏的元件按鈕控制。下面介紹觸摸屏與PLC的連接?！?、←、↑、↓按鈕分別控制光標(biāo)右移、左移、上移、下移，+、按鈕表示增大、減少當(dāng)前光標(biāo)的數(shù)值或改變參數(shù)，More表示翻頁，Quit表示退出設(shè)置工作參數(shù)畫面，Saveamp。COM2通過COM1與PLC連接當(dāng)觸摸屏后面的DIPSWITCH的sw5在“OFF”位置時，觸摸屏與PLC通信的通信參數(shù)以ADP3編程軟件設(shè)定的參數(shù)為準(zhǔn)，設(shè)置方法是在ADP3編程軟件界面點擊“應(yīng)用”→點擊“設(shè)置工作參數(shù)”。設(shè)置完成后觸摸屏可以上電了。如果電腦與觸摸屏的連接是通過觸摸屏的COM2連接。編譯完成后，關(guān)閉編譯對話框，執(zhí)行菜單命令工具中的下載或按相應(yīng)的圖標(biāo)來進(jìn)行下載操作。編譯好項目后，應(yīng)下載到觸摸屏進(jìn)行實際操作。第3行的選擇框可以選擇僅下載項目文件（Partial Download/Upload），或同時下載項目文件和系統(tǒng)文件（Complete Download/Upload）。 COM1通信端口端子的意義端子口信號功能1Rx—RS485接收2Rx+ RS485接收3Tx RS485發(fā)送4Tx+ RS485 發(fā)送5GND信號地6未用7TxD RS232發(fā)送8RxD RS232接收 （2）EasyManager EasyManager是EasyBuilder500軟件的系統(tǒng)綜合軟件。工作環(huán)境溫度：0~45攝氏度。觸控精確度：2mm。色彩：256色。安裝開孔尺寸：302mm * 225mm。消耗電流：430mA（24DC）。系統(tǒng)診斷：電源異常偵測。CPU：32位RISC CPU,200MHz。 8）強(qiáng)大的32位RISC處理器的應(yīng)用使MT500擁有更快的處理速度。 4）可在彈出窗口中放置窗口控制功能鍵，使彈出窗口可以最小（大）化及任意移動窗口?！?）靜態(tài)顯示（直線、圓、矩形、文字等）。　3）各種動態(tài)圖表（棒圖、儀表、移動元件、趨勢圖等）。在這里選擇的觸摸屏為MT500系列的觸摸屏。各自的定位原理和各自所用的傳感器決定了觸摸屏的反應(yīng)速度、可靠性、穩(wěn)定性和壽命。第三章 觸摸屏的選擇及其與計算機(jī)、PLC的通信和連接的設(shè)計 概述所謂觸摸屏，從市場概念來講，就是一種人人都會使用的計算機(jī)輸入設(shè)備，或者說是人人都會使用的與計算機(jī)溝通的設(shè)備。在應(yīng)用PLC系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)遵循以下的基本原則，才能保證系統(tǒng)工作的穩(wěn)定。9）循環(huán)中斷的設(shè)置在“周期性中斷”選項卡，可以設(shè)置循環(huán)中斷組織塊OB30OB38的參數(shù)，包括中斷的優(yōu)先級、以ms為單位的執(zhí)行時間間隔（1~6000）,和以ms為單位的相位偏移（僅用S7400）。保護(hù)級別3是執(zhí)行命令。在CPU屬性對話框的“診斷/時鐘”選項卡，可以設(shè)置“報告STOP模式原因”等選項。如果是記得掃描時間超過設(shè)定的值，CPU將進(jìn)入STOP模式。也可以使用計算機(jī)的工業(yè)以太網(wǎng)通信卡CP1512（PCMCIA卡）或者CP1612（PCI卡），通過工業(yè)以太網(wǎng)實現(xiàn)計算機(jī)與PLC的通信。除了PC適配器，還需要一根RS232通信電纜。 MPI接口用于與其他西門子PLC、PG/PC（編程器或個人計算機(jī)）、OP（操作員面板）通過MPI網(wǎng)絡(luò)的通信。 SIMATIC S7300四種工作方式；S7300的CPU有四種工作方式，通過可卸的專用鑰匙控制：（1） RUN－P：可編程運行方式。（3）信號模塊（SM）；信號模塊是數(shù)字量輸入/輸出模塊（簡稱為DI/DO）和模擬量輸入/輸出模塊（簡稱為AI/AO）總稱，它們使不同的過程信號電壓或電流與PLC內(nèi)部的信號電平匹配。在惡劣的環(huán)境下使用。各CPU 均有計數(shù)、頻率測量和脈沖寬度調(diào)制功能。（1）基本單元（S7300CPU模塊）CPU用于存儲和處理用戶程序，控制集中式I／O和分布式I／O。6．由于采用集中采樣，集中輸出的方式，存在輸入/輸出滯后的現(xiàn)象，即輸入/輸出響應(yīng)延遲。3．一個掃描周期分為輸入采樣，程序執(zhí)行，輸出刷新。 PLC的工作原理PLC的整個工作過程可分為五個階段：自診斷、與編程器等的通信、輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新。接口模塊（簡稱為IM）用來實現(xiàn)中央機(jī)架與擴(kuò)張機(jī)架之間的通信，有的接口模塊還可以為擴(kuò)展機(jī)架供電。（2） 信號模塊； 輸入（Input）模塊和輸出（Output）簡稱為I/O，開關(guān)量輸入、輸出模塊簡稱為DI模塊和DO模塊，模擬量輸入、輸入模塊和AO模塊，它們統(tǒng)稱為信號模塊，簡稱為SM。 S7300的簡介 S7300PLC的基本結(jié)構(gòu)從廣義上說，PLC也是一種工業(yè)控制計算機(jī)，只不過比一般的計算機(jī)具有更強(qiáng)的與工業(yè)過程相連接的接口和更直接的適用于控制要求的編程語言。4）電源模塊的選擇 要考慮能夠?qū)?20/230V電壓轉(zhuǎn)換為DC24V電壓，而且專門為S7300、傳感器和執(zhí)行器供電。所需內(nèi)存字?jǐn)?shù)=開關(guān)量（輸入+輸出）總點數(shù)*10則所需內(nèi)存字?jǐn)?shù)=44*10=440。 PLC的選擇 PLC控制系統(tǒng)I/O點數(shù)估算 本站對PLC的要求是能夠?qū)Ρ菊镜乃须姎庠_關(guān)的監(jiān)控（如斷開、重合閘），并且對變電站內(nèi)所有的電流、電壓的實時數(shù)值進(jìn)行記錄，應(yīng)有打印機(jī)。（3）閉環(huán)過程控制；閉環(huán)過程控制是指對溫度，壓力，流量等連續(xù)變化的模擬量的閉環(huán)控制。（7）體積小、能耗低，便于機(jī)電一體化；復(fù)雜的控制系統(tǒng)使用PLC后，可以減少大量的中間繼電器和時間繼電器，小型PLC的體積僅相當(dāng)于幾個繼電器的大小，因此可以將開關(guān)柜的體積縮小到原來的1/2~1/10。（4）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)；傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)使用了大量的中間繼電器，時間繼電器。（1）編程方法簡單易學(xué)。本文的主要工作集中在如何用PLC設(shè)備實現(xiàn)變電站自動化控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計，如何實現(xiàn)計算機(jī)、PLC和觸摸屏之間的通信連接，并以斷路器控制、中央信號系統(tǒng)為具體研究對象，對PLC和觸摸屏編寫程序，用觸摸屏控制PLC程序的運行，從而實現(xiàn)斷路器控制和中央信號系統(tǒng)的基本功能。結(jié)合我國的國情，具體來說，變電站綜合自動化系統(tǒng)的基本功能體現(xiàn)在下述5個子系統(tǒng)的功能中：（1）監(jiān)控子系統(tǒng)；（2）微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)；（3）電壓、無功綜合控制子系統(tǒng)；（4）低頻減負(fù)荷控制；（5）備用電源自投控制。當(dāng)發(fā)生事故時，由繼電保護(hù)和故障錄波等完成瞬態(tài)電氣量的采集、監(jiān)視和控制，并迅速切除故障，完成事故后的恢復(fù)操作。 變電站自動化控制系統(tǒng)的內(nèi)容、功能和特點 變電站自動化控制系統(tǒng)的主要內(nèi)容變電站自動化控制系統(tǒng)是利用多臺微型計算機(jī)和大規(guī)模集成電路組成的自動化系統(tǒng)，該系統(tǒng)代替常規(guī)的測量和監(jiān)視儀表，代替常規(guī)控制屏、中央信號系統(tǒng)和遠(yuǎn)動屏，用微機(jī)保護(hù)代替常規(guī)的繼電保護(hù)屏，改變常規(guī)的繼電保護(hù)裝置不能與外界通信的缺陷。ABB公司的變電站自動化控制系統(tǒng)SCS100，在芬蘭生產(chǎn)，用于中、低壓變電站。80年代以后，研究變電站綜合自動化系統(tǒng)的國家和大公司越來越多，包括德國西門子公司、ABB公司、AEG公司，美國GE公司、西屋公司，法國阿爾斯通公司等。幾年前投運的變電站監(jiān)控系統(tǒng)與遠(yuǎn)動系統(tǒng)完全是彼此獨立、互不相關(guān)的，數(shù)據(jù)各自分別采集，信息不能共享，硬件設(shè)備重復(fù)設(shè)置，重復(fù)投資。采用這種方式所需二次電纜比常規(guī)有人值班變電站更多，二次回路也更復(fù)雜。各地區(qū)，特別是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)對新建110kV變電站大多要求按無人值班設(shè)計。近幾年來，大規(guī)模集成電路技術(shù)和通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)等的出現(xiàn)，為提高變電站自動化控制水平提供了技術(shù)支持。鑒定結(jié)論為國內(nèi)首創(chuàng)，填補(bǔ)了國內(nèi)一項空白，并達(dá)到國際80年代先進(jìn)水平。（6）減少維護(hù)工作量，減少值班人員勞動量，實現(xiàn)減人增效。（2）提高供電質(zhì)量，提高電壓合格率。近幾年來，變電站自動化控制已成為熱門話題，引起了電力工業(yè)各部門的注意和重視，并成為當(dāng)前我國電力工業(yè)推進(jìn)技術(shù)進(jìn)步的重點之一。（3）占地面積大，增加了征地投資?；赑LC220KV變電站的自動化控制及其繼電保護(hù)畢業(yè)論文 第一章 緒論 變電站實現(xiàn)自動化控制的目的和意義 傳統(tǒng)變電站的缺點眾所周知，變電站是電力系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分，它擔(dān)負(fù)著電能轉(zhuǎn)換和電能重新分配的繁重任務(wù)，對電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟(jì)運行起著舉足輕重的作用。（2）供電質(zhì)量缺乏科學(xué)的保證。 變電站實現(xiàn)自動化控制的優(yōu)越性隨著微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，變電站自動化控制技術(shù)得到了迅速發(fā)展。變電站實現(xiàn)自動化控制的優(yōu)越性主要有以下幾方面[1]：（1）提高變電站的安全、可靠運行水平。（5）縮小變電站占地面積，降低造價，減少總投資。1987年，清華大學(xué)電機(jī)工程系研制成功第一個符合國情的變電站綜合自動化系統(tǒng)，在山東威海望島變電站成功地投入運行，1988年通過技術(shù)鑒定。規(guī)模比較大的單位有南瑞公司、四方公司等。目前國內(nèi)無人值班與變電站自動化控制系統(tǒng)基本應(yīng)用在110kV和35kV中低壓變電站中，已投入了相當(dāng)數(shù)量，發(fā)揮了積極作用。所有信號由RTU集中采集，遙控、遙調(diào)指令通過RTU裝置硬接點輸出，由控制電纜引入二次回路控制，與控制保護(hù)不能交換信息，保護(hù)動作信號仍需通過繼電器接點采集。我國220kV和500kV電壓等級的變電站基本上為有人值班運行方式，除發(fā)遙測、遙信信號外，變電站一般具有站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)。 國外變電站自動化控制的發(fā)展概況國外變電站自動化控制的研究工作開始于20世紀(jì)70年代中后期。LSA678系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)有全分散式和集中與分散相結(jié)合兩種類型。著名的制造廠商頗多，但他們彼此間一開始就十分注意這一領(lǐng)域的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的制定與協(xié)調(diào)，避免各自為政造成不良后果，這是很值得我們學(xué)習(xí)的。通過變電站自動化控制技術(shù)，實現(xiàn)變電站正常運行的監(jiān)視和操作，保證變電站的正常運行和安全。變電站在電網(wǎng)中的地位和作用不同，變電站自動化控制系統(tǒng)有不同的功能。 本文的主要工作變電站自動化控制系統(tǒng)涉及到通訊技術(shù)、微處理機(jī)技術(shù)、數(shù)字信號處理技術(shù)、自動控制理論、牽引供電理論、系統(tǒng)可靠性理論、軟件工程技術(shù)等諸多技術(shù)和理論，是一項十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程。 PLC的特點和主要功能 PLC的特點 PLC是專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的，具有面向工業(yè)控制的鮮明特點[9]。（3）硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)；PLC產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能，不同規(guī)模的系統(tǒng)。（6）維修工作量少，維修方便；PLC的故障率很低，并且有完善的故障功能。（2）運動控制；PLC使用專用的指令或運動控制模塊，對直線運動或圓周運動的位置，速度和加速度進(jìn)行控制，可以實現(xiàn)單軸，雙軸，3軸和多軸聯(lián)動的位置控制，使運動控制與順序控制功能有機(jī)地結(jié)合在一起。PLC與其他智能控制設(shè)備一起，可以組成“集中管理，分散控制”的分布式控制系統(tǒng)。經(jīng)驗公式是根據(jù)開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出的總點數(shù)給出。 3）輸入輸出模塊的選擇 本變電站屬于中等型變壓站，方圓50m；開關(guān)比較多，控制要求比較高，而且模塊的還要能夠擴(kuò)張，才能檢測并轉(zhuǎn)換來自現(xiàn)場設(shè)備的信號，才能提高整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性，還要抗干擾能力強(qiáng)。 選擇的PLC綜上所述，本變電站的PLC機(jī)型的選擇為西門子公司的S7300系列的中型機(jī)，CPU模塊選擇技術(shù)功能型CPU315T、電源模塊的選擇為PS 30輸入輸出模塊為SM321型、通訊模塊的選擇為CP 3425。在PLC控制系統(tǒng)中，CPU相當(dāng)于人的大腦和心臟，它不斷地采集輸入信號，執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)的輸出；存儲器用來儲存程序和數(shù)據(jù)。（4）接口模塊；CPU模塊所在的機(jī)架成為中央機(jī)架，如果一個機(jī)架不能容納全部模塊，可以增設(shè)一個或多個擴(kuò)張機(jī)架。（7）編程設(shè)備；S7－300一般使用安裝了編程軟件STEP7的個人計算機(jī)作為編程設(shè)備，可以生成和編輯各種文本或圖形程序，實現(xiàn)不同編程語言之間的相互裝換。只有程序進(jìn)行下一次掃描時，新狀態(tài)才被讀入。（1）CPU執(zhí)行指令的速度（2）指令本身占有的時間（3）指令條數(shù)，現(xiàn)在的PLC掃描速度都是非?？斓摹? S7300PLC系統(tǒng)的基本組成SIMATIC S7300由基本單元（S7300 CPU模塊）、電源模塊（PS）、信號模塊（SM）、功能模塊（FM）、通信處理器）、接口模塊（IM）、導(dǎo)軌。S7－300的CPU模塊的分類：1．緊湊型CPU：CPU 312C，313C，313CPtP，313C2DP，314CPtP和314C2DP。3．戶外型CPU：CPU 312 IFM，314 IFM，314 戶外型和3152DP。電源模塊的額定輸出電流有2A、5A和10A3種，過載時模塊上的LED閃爍。通信處理器可以減輕CPU處理通信的負(fù)擔(dān)，并減少用戶對通信的編程工作。（4） MRES：CPU清零 PLC與計算機(jī)的通信和連接 PLC的通信口S7300PLC的所有CPU模塊都有一個MPI（多點接口），有點CPU模塊還有DP接口或點對點接口，型號中帶PN的CPU模塊有一個PROFINET工業(yè)以太網(wǎng)接口。~。可