HONEYWELL卡件/MC-TAOX52模擬輸出模塊

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廈門阿米控技術有限公司

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 一、系統設計的原則

        任何一種電氣控制系統都是為了實現被控對象的功能要求，以提高使用效率和產品質量為目的，本系統設計應當遵循以下原則：

        1.滿足要求原則

        大限度地滿足被控對象的控制要求，是設計控制系統的首要前提。滿足教學需要是設計中重要的一條原則之一。

        2.經濟實用原則

        經濟，也是系統設計的一項重要原則，不僅應該使控制系統簡單、經濟，而且要使控制系統的使用和維護即方便又低成本，一臺PLC的價格只是“TA21型鐵路牽引變電所安全監控及綜合自動化系統”的1/70。

        3.適應發展原則

        仿真系統的要求也一定會不斷地在提高、不斷地在完善。在仿真系統的設計時要考慮到今后的發展、完善、升級。這就要求在選擇PLC機型和輸入/輸出模塊要能適應發展的需要，要適當留有余量，為此我們增加一塊CQM1-ID212模塊為備用。

二、系統工作的原理

        仿真系統的核心為一臺歐姆龍PLC，用它完成了真牽引變電所TA21型的6類典型的監控功能，在仿真效果的前提下，大大降低了成本。各種傳感器和執行器、報警電路均采用實物，可以為一、二次檢修人員演練，解決了純軟件仿真不能為一、二次維修人員學習和演練的問題，提高了系統的利用率。顯示人機界面的上位機采用一臺PC機進行人與仿真系統的交流，其斷路器，隔離開關與現場相對應，真實反應現場的變化，可對現場進行監控，在上位機內制作有圖表、趨勢曲線，可設置報警上限值，并記錄斷路器變化情況，監控內容框圖如圖1所示。

        用PLC編程軟件，根據IN/OUT輸入、輸出口，傳感器和執行器之間的邏輯關系進行編程，PLC經RS232接口和上位機進行通信，將傳感器的信號送至上位機，將操控者的鍵盤信號通過RS232接口送至PLC，通過輸出模塊送至執行器。命令處理順序如圖2所示，傳感器按照設定時間間隔對變化的量進行取樣，送入A/D轉換，通過PLC送至上位機，上位機將送入信號與按要求與設定值進行比較，如果不超設定值，刷新，重新通過傳感器采樣，重復上述過程。如果超過設定值，上位機通知下位機，輸出執行信號給相關執行器，切斷相關斷路器并報警。

三、系統的組成

        1.PLC的選型

        從上述的被控對象（變壓器、斷路器、隔離開關）的電氣特性看出，這個系統是對開關量和電流、電壓、溫度等模擬量進行監控，因此，PLC只需選用基本及通訊模塊，而不需特殊模塊。以降低成本。以下應確定PLC輸入/輸出點數，統計可編程控制器對變壓器及配套設備的監控點數，一般輸入不超過32點數，輸出不超過20點，在實際中我們選用了OMRON公司的系列PLC產品。該產品采用的16位CPU，可實現采集、運算、邏輯、定時、控制、通訊等功能，詳列如下；

        中央處理器：CQM1-CPU21-E程序尺寸：3.2K字DM區尺寸：1K字RS232接口：大I/O點數：128點（自帶16點開關量輸入）電源：CQM1-PA203：24 VDC 0.75A（18W）

        開關量輸入：CQM1-ID212：16點輸入，16點共通，輸入電壓24VDC備用

        模擬量輸入：AD042 4點，電流4—20mA

        開關量輸出：CQM1-OC222：16點，接點輸出，16點共通，負載能力2A（8A/Unit）

        2.傳感器及儀表

        傳感器及儀表是PLC監測現場信號的“眼睛”是PLC監測現場信號的“眼睛”，現場所有信號都需經過互感器、傳感器及儀表的轉換，才能輸出標準信號，被PLC終端所接受。系統主要用于測量電壓、電流、溫度、及耗電量等參數的設備，要求為現場標準設備，便于學生仿真演練。

        3.PLC控制軟件

        PLC軟件采用梯形圖語言編寫，以控制操作的正確性和可靠性。程序設計采用模塊化、功能化結構，便于維護、擴展。控制軟件主要由下列模塊程序組成：

        a.初始化程序；設定各寄存器、計數器、PLC工作模式、通信方式等參數初始值。

        b.數據采集子程序；對各路開關量、模擬量數據采集、濾波、平均等處理。

        c.累計運行時間子程序；對變壓器等設備的運行時間進行累計。

        d.脈沖量累計子程序；對電耗進行累計。

        e.遙信子程序；檢測驅動電機、斷路器、報警開關等設備的運行狀態。

        f.置初值子程序；對時間、電耗等累計參數按用戶的要求設定初始值。

        g.控制子程序：根據監控上位機的命令，或現場自控條件輸出相應的操作。

        4.PLC的I/O點分配

        在本系統中，除了上電、斷電控制外，還有對變壓器的過流，欠壓和瓦斯保護。我們以歐姆龍CQM1-CPU21的PLC為例進行I/O分配，如圖3所示。上電、斷電控制是開關量，選用干接點即可，過流，欠壓和瓦斯保護，如條件允許，要求精度，可選用智能互感器、傳感器來實現，可以提高保護的可靠性。

PM550-416

10FA 2P 12

Siemens 6sn1118-0dg21-0aa1

re47a1sr5c

gpdm - 12254

1938374

Typ # 19017

pc-15/24ps-01

SMA-3-120

GE Fanuc ic693pwr330b 

UNS-B-3

10, M34A63-232MD

Trans 01.7/1/op 01, 233216-04860

Roland electronic D-7538

@FAA2174, A2174

N610

HG3-BG1-03 

5IK60GS-A2F 

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