導語：供電切換控制系統(tǒng)設(shè)計論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1供電系統(tǒng)簡介及切換控制系統(tǒng)設(shè)計要求

供電系統(tǒng)設(shè)置5臺電源,每臺電源通過2臺切換柜與負載連接,共計15臺設(shè)備。在電源發(fā)生故障時,切換柜負責工作電源、備用電源和檢修電源的切換,保證主機的連續(xù)供電,保障主機的長期穩(wěn)定運行。切換柜除擔負切換電源工作外,還負責啟停電源以及投切補償電容和短接(消除反電動勢)。

2網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)底層為DP從站,由15臺設(shè)備主控制器PLCCPU模塊組成,通過PLC擴展模塊采集設(shè)備內(nèi)供電參數(shù)信號和部件狀態(tài)信號,由PLCCPU模塊進行轉(zhuǎn)換處理后向主站發(fā)送。網(wǎng)絡(luò)中間層為DP主站。主站通過1個PLCCPU模塊與15個從站CPU模塊組成1主15從的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。主站不僅收集所有從站上傳的數(shù)據(jù),還將這些數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)接口上傳至供電監(jiān)控系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)上層為供電監(jiān)控系統(tǒng)。利用主站預留的網(wǎng)絡(luò)Profinet接口,監(jiān)控系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)交換機以工業(yè)以太網(wǎng)形式進行供電參數(shù)的采集。

3硬件選型

根據(jù)西門子300系列PLC在工業(yè)的應(yīng)用情況,其穩(wěn)定性和可靠性較高,通訊及數(shù)據(jù)處理能力強大,適合復雜的邏輯控制設(shè)計,滿足本文通訊及切換的控制。從站選用西門子CPU313C-2DP模塊,該CPU自帶1個DP接口及32點DI/DO通道。作為DP從站具備直接數(shù)據(jù)交換功能,可實現(xiàn)從站之間的通訊功能。系統(tǒng)主站選用西門子314-2PN/DP,該CPU包括1個DP接口和2個Profinet網(wǎng)絡(luò)接口,主站DP接口與從站DP接口通過DP插頭并行連接,形成1主15從通訊網(wǎng)絡(luò)。通過Profinet網(wǎng)絡(luò)接口可將主站數(shù)據(jù)上傳至供電監(jiān)控系統(tǒng)。作為DP主站最大數(shù)據(jù)輸入量為2003個字節(jié),根據(jù)從站上傳數(shù)據(jù)量的統(tǒng)計,主站滿足主從通訊運行要求。314C-2PN/DP最大數(shù)據(jù)輸出量為2010個字節(jié)。

4直接數(shù)據(jù)通信硬件設(shè)置

從站直接數(shù)據(jù)通信根據(jù)供電系統(tǒng)電源與切換柜連接關(guān)系進行硬件組態(tài),發(fā)送從站地址實際為該從站主從通訊上傳數(shù)據(jù)所設(shè)定的起始地址,組態(tài)時只需設(shè)定接收從站地址,并根據(jù)數(shù)據(jù)量規(guī)定數(shù)據(jù)長度。直接數(shù)據(jù)通信只需在接收從站進行硬件組態(tài)。按照供電系統(tǒng)控制方式,電源與切換柜之間聯(lián)絡(luò)信號為:啟動信號(來自切換柜)、啟動完成信號(來自電源)、總故障信號(來自電源)。因此任意1臺電源與1臺切換柜通訊實際接收和發(fā)送聯(lián)絡(luò)控制信號分別為1個字節(jié),本次通訊設(shè)計1個工作電源從站向1個工作切換柜從站均發(fā)送32個字節(jié)數(shù)據(jù),1個工作切換柜從站向1個工作電源從站發(fā)送32個字節(jié)數(shù)據(jù),1個切換柜從站向1個檢修電源從站發(fā)送16個字節(jié)數(shù)據(jù),1個電源從站向1個檢修切換柜從站發(fā)送40個字節(jié)數(shù)據(jù)。直接數(shù)據(jù)通信只需在接收站從站進行硬件組態(tài)。

5直接數(shù)據(jù)通信的系統(tǒng)設(shè)計

因為直接數(shù)據(jù)通信中發(fā)送從站地址實際是主從通訊發(fā)送從站通信區(qū)的發(fā)送起始地址,因此只需在接收從站進行程序的編寫。數(shù)據(jù)塊(DB):根據(jù)不同的發(fā)送從站在接收從站建立相應(yīng)接收數(shù)據(jù)塊,數(shù)據(jù)塊大小為32個字節(jié),存放相應(yīng)接收的數(shù)據(jù)。功能塊(FC):調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFC14,將接收區(qū)數(shù)據(jù)解包到指定數(shù)據(jù)塊中。發(fā)送從站除發(fā)送控制信號外,還向接收從站發(fā)送模擬量信號。組織塊(OB1):調(diào)用功能塊(FC)。

6結(jié)語

該項目使用西門子PLC(可編程邏輯控制器)作為電源和切換柜的主控制器,采用直接數(shù)據(jù)通信(DX)技術(shù),較好地實現(xiàn)了切換柜單元內(nèi)電源和切換柜之間的數(shù)據(jù)通訊,達到了最初項目預期設(shè)計要求。為保證系統(tǒng)運行的可靠性,在系統(tǒng)設(shè)計中加入少量干節(jié)點連接,干節(jié)點與通訊形成冗余模式,更進一步提高了供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

作者:張暉 單位:天津工程師范學院自動化系