1、計算機控制技術與應用課程設計題目:PLC在雙電源備自投控制系統中的應用系別：電氣工程與自動化專業：電氣工程及其自動化:荊毅學號：B14043314PLC在雙電源備自投控制系統中的應用容摘要：低壓雙電源各白投控制系統常采用各類繼電器組合控制，存在切換不夠快速、可靠性差、維護量大，很大程度上影響著供電的連續性。而基于PLC控制的各白投控制系統，可以集成常用的明備用和暗備用雙電源控制方案，其可靠性高、操作方便、動作迅速、外部接線簡單，不同的方案只需通過轉換開關就能方便的選擇相應的控制程序，不但能提高供電可靠性，還可以進展故障判斷和閉鎖白投功能，從而提高設備的平安運行水平。關鍵詞：PLC、雙電源、備白

2、投、閉鎖目錄前言1.2第一章雙電源系統一次方案和切換要求1.1兩臺變壓器暗備用方式31.2兩臺變壓器明備用方式4第二章控制系統52.1變壓器電壓的檢測62.2斷路器的控制72.3進線斷路器的控制接線82.4PLC的選擇及I/0分配9第三章邏輯框圖及邏輯關系3.1邏輯功能圖103.2形圖11第四章完畢語12參考文獻13刖百隨著科學技術的迅速開展和國民經濟的現代化，人們的工作生活對電能的依賴越來越高，對供電可靠性、連續性的要求越來越嚴。常見的雙電源各自投控制系統采用各類繼電器組合實現，由子元件多、接點多，其維護量大、切換不夠快速、可靠性差，在一定程度上影響著人們用電的連續性。而基丁PLC控制的備自

3、投控制系統,可以集成常用的明各用和暗各用雙電源控制方案，其可靠性高、操作方便、動作迅速、外部接線簡單，不同的方案只需通過轉換開關就能方使的選擇相應的控制程序，不但能提高供電可靠性，還可以進展故障判斷和閉鎖自投功能，從而提高設備的平安運行水平。第一章雙電源系統一次方案和切換要求最常用的低壓雙電源供電方案有兩臺變壓器暗各用方式和兩臺變壓器明備用方式。1.1兩臺變壓器暗備用方式1.1.1兩臺變壓器暗各用一次方案圖1為單母線分段，兩臺變壓器互為各投的暗備用方案：正常運行情況下兩臺變壓器分別帶I、II段母線運行，QF1、QF2在合閘位置，QF3在分閘位置。當某一臺變壓器失電或有故障時，相應的進線斷路器跳

4、閘，母聯斷路器QF3合閘，另一臺變壓器帶I、II段母線運行。1#變壓器齡變壓器QF1QF2圖1兩臺變壓黯晤備用一次方案圖1.1.2兩臺變壓器暗備用切換要求（1）兩臺變壓器供電正常，QF1、QF2應在合閘位置，QF擠分1111位置，兩臺變壓器分別帶I、II段母線運行（2）當某臺變壓器無論什么原因失電時，應首先分開本側進線斷路器后，再合上母聯斷路器QF3,由另一臺變壓器帶I、II段母線；1行；當該臺變壓器恢復來電后，應首先分開母聯斷路器QF3后，再合上該側進線斷路器，I、II段母線分列1行（3）當兩臺變壓器都失電時，三臺斷路器都.應分1111當變.壓器恢復來電后，進線斷路器應自動投入，帶上相.應的

5、母線;-1行4）任一臺斷路器故障跳1111，應閉鎖自投斷路器（5）變壓器超溫跳ll?，應閉鎖該側斷路器，待變.壓器超溫故障解除前方可投入。電壓檢測的任一相斷線時，PLC不應誤動作；人工手動操作斷路器時PLC不應動作。（7）ff何情況下.應保證最多兩臺斷路器合閘。1.2兩臺變壓器明備用方式1.21兩臺變壓器明備用一次方案圖2為單母線不分段，兩臺變壓器一用一各的明備用方案：正常運行情況下主用變壓器（如1#變壓器）帶母線運行，QF1在合閘位置，QF2在分閘位置。當主用變壓器失電或有故障時，主用斷路器QF1分閘，各用斷路器QF2合閘，各用變壓器(如2#變壓器)帶母線運行。1坡變壓器一一”變壓器Qf1(

6、JH2圖2兩臺變壓器明備用一次方案圖1.2.2兩臺變壓器明備用切換要求主用變壓器和各用變壓器都正常有電，QF1應在合閘位置，QF2在分閘位置，主用理器帶母線運行。當主用變壓器無論什么原因失電時，應首先分開主用斷路器QF1后，再合上備用斷路器QF2,由各用變壓器帶母線運行；當主用變壓器恢復來電時，應首先分開備用斷路器QF2后，再合上主用斷路器QF1，由主用變壓器帶母線運行。當兩臺變壓器都失電時，兩臺斷路器都應分閘；當變壓器恢復來電后，斷路器應自動投入，帶上母線運行。(4) 任一臺斷路器故障跳閘，應閉鎖另一臺斷路器自動投入.(5) 變壓器超溫跳閘，應閉鎖該側斷路器，待變壓器超溫故障解除前方可投入.

7、(6) 電壓檢測的任一相斷線時，PLC不應誤動作；人工手動操作斷路器時PLC應動作.(7) 任何情況下應保證只能一臺斷路器合閘.第二章控制系統2.1變壓器電壓的檢測圖3為變壓器電壓檢測用繼電器接線圖，KA1、KA2接在QF1進線端，KA3、KA4接在QF2進線端，變壓器有電時，繼電器吸合，常閉觸點翻開，變壓器失電時，繼電器返回,常閉觸點閉合，為了防止電壓檢測回路斷線引起PLC誤動作，把其常閉觸點申聯后引至PLC作為電壓檢測輸入信號。KAI(KA3)虞(KA4)圖3變壓器電壓檢測繾電器接線圖2.2斷路器的控制目前市場上用在低壓配電系統中的主斷路器控制原理根本相似，而暗備用方式和明備用方式控制接裝

8、也絕大局部一樣，為了簡單分析，現就暗備用方式采用施耐德配電電器的MT型斷路器進展原理分析。2.3進線斷路器的控制接線圖4為QF1(QF2)進線斷路器控制接線圖，由子控制原理一樣，括號外為QF1接線，括號為QF2接續,虛續框QF3和QF2(QF1)輔助分別來自另兩臺斷路器的狀態信號，申在本臺斷路器上進展電氣互鎖，確保任何時候最多只能合兩臺斷路器。虛線框K0(K4)觸點來自PLC的自動合閘信號。虛線框1WT(2WT)分別來自兩臺變壓器的溫度監控儀信號，變壓器運行溫度超過設定值時，其常開觸點閉合接通跳閘線圈切除相應的斷路器，以保護變壓器，實線框為斷路器本體部元件和觸點，MN為失壓線圈,變壓器電壓消失

9、時,失壓線圈失電跳開斷路器1XF為合閘線B,MX1為分勵線圈，MCH為電動儲能機構，0F為斷路器合分狀態觸點，SDE為斷路器故障跳1111信號觸點，SA1、SA2為手動、自動控制斷路器選擇開關，打到“手動位置時閉鎖PLC自動控制該臺斷路器,但可以手動操作斷路器1打到“自動位置時閉鎖手動操作斷路器，由PLC自動控制斷路器,SF1、SF2為手動合閘按鈕，ss1、ss必手動分閘按鈕。QFltOf；）I-IjICKSUE控制電源各可指示金用布云全氣互鉞建溫琪巧手以分網手的各司福袖電FL矢壓皖扣也宣愷號圖1進線斷路器接線圖2.4PLC的選擇及I/0分配根據上述控制要求，選擇三菱公司的FX2n32MR型P

10、LC，輸入輸出各16點,AC220V電源,取自母聯斷路器的控制電源，完全精足控制要求，其I/0分配地址見圖6KA1KA4為變壓器電壓檢測信號，QF1-QF3為斷路器合分狀態信號SDE1-SDE3為斷路器故障跳閘信號,SA1-SA3為手動操作斷路器信號,IWT2WT為變壓器超溫跳閘信號，都是用來閉i班PLC自投斷路器,SA4用來切換PLC自動控制的投入及其控制方式的選擇，為防止翰出接點損壞，采用繼電器擴.展其觸點容量，K0為QF1斷路器合閘繼電器，K4和K5分別為QF2斷路器合分閘繼電器，K10和K11分別為QF3斷路器合分111111繼電器，Y14為暗備用方式PLC自動控制投入指示，Y15為明

11、各用方式PLC自動控制投入指示，Y16為自投閉鎖指示，Y17為故障（變壓器超溫跳閘、故障跳閘）指示。第三章邏輯框圖及邏輯關系3.1邏輯功能圖依據上述控制要求，繪制邏輯功能圖，如圖7、圖8、圖9、圖10。圖7暗備用方式來電自投反自恢安芝輯框圖1將變壓器失電一匚丁m變壓宥植濕一QF1分阿位置如】目動位置QF1無故度跳閘-馳變壓卷有電9F2合閘位置QF2分制位置9FZ目勃位宣QF2無故障跳閘U變壓器有電QF1舍問位置界變壓是失電一NU變壓皋超溫QF3分閘位置-QF3無閉鎖M.C暗另用在置圖8暗備用方式備自投邏輯框圖主用變有電QflSjMEi置QFI無閉鎖PLC明備電位管QF2合位一。性自動位MQF2

12、無故障跳間QF2分可位置-分。氏臺9F1圖9明備用方式來電自投及自恢復邏輯框圖主用變壓器失電主用變壓器超滔備用變壓器有電QF2分閘位置合。F2QF1自動位置QF1分同位置QF1無故障跳闡PLC明備用圖10明備用方式各自技邏券框圖3.2梯形圖依據上述邏輯要求，編制梯形圖，如圖11,PLC通過SA4開關選擇暗備用明備用和退出運行方式。具體說明如下。3.2程序說明1來電自投：PLC在自動控制位置，斷路器無閉鎖，斷路器在分閘位置，兩臺變壓器電壓都消失乂來電后，PLC由KM根據兩臺變壓器有電情況提供工作電源，自動運行，電壓檢測繼電器KA常閉食蟲點翻開,X0(X1)轉換,T0(T1)延時0.5s起動Y0(

13、Y4),接通QF1(QF2)合閘回路自動投入電源。(2) 備自投：PLC在暗備用位置，如1#變壓器失電或超溫故障，QF1跳閘,2#變壓器有電,QF2在合閘位置，且QF3無閉鎖，起動T2,延時0.5s起動Y10,從而接通QF3合閘回路。PLC在明備用位置，主用變壓器失電或超溫故障，QF1跳閘，備用變壓器有電，QF2無閉鎖，起動T1,延時0.5s起動Y4,從而接通QF2合閘回路。(3) 自恢復接通(2)暗備用，QF3合閘后，如1#變壓器恢復正常，QF1無閉鎖，QF1在分閘位置，QF3在自動位置，起動T3,延時0.5s起動Y11,從而接通QF3分閘回路1確認QF3分閘后，起動T0延時0.5s起動Y0

14、,從而接通QF1合閘回路，恢復1#變壓器供電，(4) 接(2)明備用，QF2合閘后，如主用變壓器恢復正常后，QF1無閉鎖，QF1在分閘位置,QF2在自動位置，起動T2,延時0.5s起動Y5,從而接通QF2分閘回路1確認QF2分閘后，起動T0,延時0.5s起動Y0,從而接通QF1合閘回路,恢復主用變壓器供電如果斷路器故障跳閘，SDE故障信號使X5(X6、X7)觸點轉換，閉鎖PLC自投各用電源斷路器,防止自投到故障上，擴大停電圍或損壞設各1如果變壓器超溫跳閘，IWT(2WT)超溫信號使X13(X14)觸點轉換，閉鎖PLC自投該側斷路器，防止該斷路器來回投切，必須待故障排除或溫度降低后，PLC自動解除閉鎖，這樣才能保證設備平安運行。(5) 當需人工操作斷路器時,SA1(SA2SA3、1l打到”手動位置使X10(X11、X12)觸點轉換，閉鎖PLC自投:正常運行渦兄下，SA1、SA2、SA址自動位置，SA4ft暗備用或明備用位置。第四章完畢語該控制系統是針對某個供電局大樓的低壓雙電源備自投控制系統進展優化改良的，其接線簡單，構造緊湊，造價低，兼容性強，可與各種帶電動操作的斷路器進展組合，不僅可以應用在兩臺變壓器的雙電源方案中，還可以應用到其它形式的雙電源方案中，如雙線路、市電與自備發電的雙電源供電系統。控制可靠，切換快速方便，可以到達無人值班要求，應用前景廣闊。在這里