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技術(shù)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,，已經(jīng)相當(dāng)成熟。其品種齊全,，功能繁多,，已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域。用PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化的RTU功能,，能夠很好地滿足RTU的*的要求,。在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，有來(lái)自許多著名廠家的PLC產(chǎn)品,。這些產(chǎn)品從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,，都自成系列，可以滿足不同應(yīng)用的特殊要求,。大多數(shù)中低檔次的PLC產(chǎn)品,，都包含有離散點(diǎn)輸入和輸出（點(diǎn)數(shù)的多少可以依據(jù)應(yīng)用情況增減）、模擬采樣輸入,、時(shí)鐘,、通信等功能。利用這類(lèi)PLC的現(xiàn)成功能,，可以方便地實(shí)現(xiàn)中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化的 RTU功能,。使用PLC的離散輸入點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)遙信,、用PLC的離散輸出點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)遙控、用PLC的模擬采樣輸入來(lái)實(shí)現(xiàn)遙測(cè),、用PLC的通信功能來(lái)實(shí)現(xiàn)和主機(jī)的通信,。完成這些功能，都無(wú)需額外的硬件,，只需根據(jù)開(kāi)關(guān)房的實(shí)際情況,，對(duì)PLC進(jìn)行簡(jiǎn)單編程即可。不僅如此,，利用PLC的模擬輸出功能,，甚至還可以實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的遙調(diào)。例如調(diào)節(jié)調(diào)壓變壓器的變比,，調(diào)節(jié)靜止無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的電壓,、電流相角等。 

這樣一種基于PLC的中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化的RTU實(shí)現(xiàn)方案,，*可以滿足中低壓配網(wǎng)自動(dòng)化的特殊要求,。它具有以下特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，*免維護(hù),；規(guī)?？纱罂尚。恍鑼?PLC的擴(kuò)展模塊連接在一起,，就可以實(shí)現(xiàn)遙控點(diǎn),、遙信點(diǎn),、遙測(cè)點(diǎn)的增加,；抗惡劣環(huán)境；高可靠性,；編程實(shí)現(xiàn)各種功能,，免硬件調(diào)試；費(fèi)用低廉,。 

PLC方案在具體設(shè)計(jì)時(shí),，包括以下幾個(gè)步驟： 

a）獲取操作點(diǎn)數(shù)。了解配電網(wǎng)的基本情況及自動(dòng)化的具體要求,，確定系統(tǒng)需要進(jìn)行遙控,、遙信、遙測(cè),、甚至遙調(diào)的設(shè)備,，統(tǒng)計(jì)各處配電房需要這4種信號(hào)的具體點(diǎn)數(shù)。 

b）確定通信方案,。根據(jù)配電網(wǎng)的規(guī)模及分布情況,，確定總體設(shè)計(jì)方案,，主要是通信方案的設(shè)計(jì)和選擇。 

c）PLC選型,。根據(jù)各處各種操作的點(diǎn)數(shù)以及所確定的通信方案,，選擇恰當(dāng)型號(hào)的PLC 來(lái)實(shí)現(xiàn)RTU功能。 

由于RTU需接受監(jiān)控中心的指令,，并上傳配電網(wǎng),、開(kāi)關(guān)柜的信息，所以通信功能是選擇PLC的主要考慮因素,。 

由于各開(kāi)關(guān)房,、開(kāi)關(guān)柜的操作類(lèi)型、操作點(diǎn)數(shù)往往相差很大,，因此,，PLC是否具有模塊化結(jié)構(gòu)和組態(tài)能力，是否能夠靈活,、經(jīng)濟(jì)地組成輸入點(diǎn),、輸出點(diǎn)、測(cè)量點(diǎn)（A／D）,、調(diào)節(jié)點(diǎn)（D／A）的規(guī)?？勺兿到y(tǒng)，是選擇PLC型號(hào)的另一個(gè)主要考慮因素,。

目前,，很多廠家的產(chǎn)品，都可以滿足通信以及模塊化的要求,。例如,，SIEMENS的 S7－214以上系列，三菱的A1S系列,，松下的較別的PLC系列等,。根據(jù)具體情況，在一個(gè)配網(wǎng)自動(dòng)化工程中,，整個(gè)配電網(wǎng)系統(tǒng)可以選用同一個(gè)廠家的PLC,，也可以根據(jù)配電房的具體情況，選用不同廠家的PLC,，以利用各廠家PLC的優(yōu)勢(shì)和特色,。 

3　RTU功能的PLC實(shí)現(xiàn) 

RTU功能的PLC實(shí)現(xiàn)包括硬件實(shí)現(xiàn)和軟件實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方面。 

3．1　硬件實(shí)現(xiàn)方面 

在硬件方面,，主要存在PLC的電源如何提供,，PLC如何實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離的通信，遙控,、遙信,、遙測(cè),、遙調(diào)如何具體實(shí)現(xiàn)等問(wèn)題。 

由于PLC都有配套的電源模塊,，因此在設(shè)計(jì)RTU時(shí),，主要應(yīng)考慮電網(wǎng)斷電后PLC 的供電問(wèn)題，通常以配置充電電池的方式解決,。 

一般PLC的通信模塊只具有短距離的通信能力,，雖然有些公司為PLC提供配套的組網(wǎng)模塊，但通信距離也限制在若干千米以內(nèi),。而配電網(wǎng)的特點(diǎn)是點(diǎn)多,、面廣，因此,，必須借助其它方式以延長(zhǎng)PLC的通信距離,。方法很多，有電話調(diào)制解調(diào)器方案,、專(zhuān)線調(diào)制解調(diào)器方案,、無(wú)線方案、尋呼臺(tái)服務(wù)方案,、光纖方案等,。在同一個(gè)配電自動(dòng)化工程中，可以根據(jù)具體情況,，采用單一方法,，也可以采用多種方法組合。 

在RTU的四遙操作方面,，由于PLC的電平以及功率容量同操作設(shè)備不可能正好一致,，加上有電氣隔離的要求，因此,，必須增加輔助的電位轉(zhuǎn)換,、功率放大,、電氣隔離等模塊和器件,。 

對(duì)于遙控，當(dāng)PLC收到開(kāi)關(guān)指令時(shí),，輸出點(diǎn)到內(nèi)部電源的通路被接通或關(guān)斷,，如果直接用輸出點(diǎn)的輸出電流去操作開(kāi)關(guān)設(shè)備，則功率根本不夠,。因此,，可把PLC的輸出點(diǎn)作為一個(gè)小功率繼電器的激磁電源，以控制該繼電器的常開(kāi)或常閉觸點(diǎn)的開(kāi)合,，再由該繼電器去控制配電網(wǎng)的配電開(kāi)關(guān)的操作電源,，使配電開(kāi)關(guān)動(dòng)作,，線路或配電設(shè)備被投切。 

對(duì)于遙信,，則是將被測(cè)開(kāi)關(guān)的輔助觸點(diǎn)兩端引線接到PLC的輸入點(diǎn)和地,，當(dāng)配電開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)，輔助觸點(diǎn)相應(yīng)開(kāi)閉,，PLC的相應(yīng)輸入點(diǎn)與地之間被斷開(kāi)或短接,，從而在PLC內(nèi)部獲得一個(gè)高電平或低電平。 

對(duì)于遙測(cè),，經(jīng)互感器出來(lái)的信號(hào),，必須落在PLC的A／D轉(zhuǎn)換模塊的測(cè)量范圍之內(nèi)，才能接入到相應(yīng)模塊的輸入端,。此外,，在選擇PLC的A／D模塊時(shí)，還要考慮采樣周期問(wèn)題,。周期太長(zhǎng),，將無(wú)法獲數(shù)值。 

輸出不變,；令根據(jù)RLO的值,，來(lái)決定被尋址位的信號(hào)狀態(tài)是否需要改變。若RLO的值為1,，被尋址位的信號(hào)狀態(tài)被置1或清0,；若RLO是0，則被尋址位的信號(hào)保持原狀態(tài)不變,。對(duì)于置位操作,，一旦RLO為1，則被尋址信號(hào)（輸出信號(hào)）狀態(tài)置1,，即使RLO又變?yōu)?,輸出仍保持為1,；對(duì)于復(fù)位操作，一旦RLO為1,，則被尋址信號(hào)（輸出信號(hào)）狀態(tài)置0,，即使RLO又變?yōu)?，輸出仍保持為0,。
SIMATIC ET 200S 是一款防護(hù)等級(jí)為 IP20,，具有豐富的信號(hào)模塊，同時(shí)支持電機(jī)啟動(dòng)器,，變頻器,，PROFIBUS 和 PROFINET 網(wǎng)絡(luò)的分布式 IO 系統(tǒng)。該產(chǎn)品在煙草，汽車(chē),，鋼鐵和各 OEM 廠商得到了廣泛的認(rèn)可和應(yīng)用,。?
語(yǔ)句表STL表示的置位/復(fù)位指令
功能圖FBD表示的位邏輯指
、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

 選用PLC時(shí)用戶需要考慮以下因素： 
    1．用戶存儲(chǔ)器容量
     PLC中用戶存儲(chǔ)器一般由用戶程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器組成,，小型PLC的用戶存儲(chǔ)器容量多為幾K字節(jié),，而大型PLC可達(dá)到幾M字節(jié)。
     2．輸入輸出點(diǎn)數(shù)
     輸入輸出的點(diǎn)數(shù)決定了PLC可控制的輸入開(kāi)關(guān)信號(hào)和輸出開(kāi)關(guān)信號(hào)的總體數(shù)量,。
     3．掃描速度
        掃描速度通常指PLC掃描1 K字節(jié)用戶程序所需的時(shí)間,，一般以ms/K為單位。
     4．編程指令的種類(lèi)和功能
    某種程度上用戶程序所完成的控制功能受限于PLC指令的種類(lèi)和功能,。PLC指令的種類(lèi)和功能越多,，用戶編程則越方便簡(jiǎn)單。
      5．內(nèi)部寄存器的配置和容量
     用戶編制PLC程序時(shí),，需要大量使用PLC內(nèi)部的寄存器存放變量,、中間結(jié)果、定時(shí)計(jì)數(shù)及各種標(biāo)志位等數(shù)據(jù)信息,。因此內(nèi)部寄存器的數(shù)量直接關(guān)系到用戶程序的編制,。
     6．PLC的擴(kuò)展能力
        在進(jìn)行PLC選型時(shí)，其擴(kuò)展性是一個(gè)非常重要的因素,。一般來(lái)說(shuō)可擴(kuò)展性包括存儲(chǔ)容量的擴(kuò)展,、輸入輸出點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)展、模塊的擴(kuò)展,、通信聯(lián)網(wǎng)功能的擴(kuò)展等,。
讓學(xué)員對(duì)步進(jìn)指令有所了解。
☆步進(jìn)指令的執(zhí)行時(shí)序,。
☆索引寄存器的基本使用方法,。
☆一些指令的使用方法。二,、實(shí)驗(yàn)設(shè)備
YX-80系列PLC實(shí)訓(xùn)裝置,，
FX-20P手持編程器，個(gè)人計(jì)算機(jī)(WINDOW), SC-09編程線纜;
FX-PCS/WIN編程環(huán)境;
自控正,、回火爐實(shí)驗(yàn)板,。
連接導(dǎo)線一套。指示顯示單元實(shí)驗(yàn)板,。三,、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
彩燈循環(huán)以七種狀態(tài)循環(huán)執(zhí)行。
1? 同時(shí)支持 PROFIBUS 和 PROFINET 現(xiàn)場(chǎng)總線 ? 每個(gè)接口模塊大可以擴(kuò)展 63 個(gè)模塊或 2 m 寬 ? ET 200S 中擁有 CPU314 功能的集成 PROFIBUS DP 通訊口的 IM151-7 CPU 和具 有 3 個(gè) PROFINET 接口的 IM151-8 PN/DP CPU接口模塊 ? ET 200S 中可以擴(kuò)展大 7.5 kW 的電機(jī)啟動(dòng)器和大 4.0 kW 的變頻器 ? 擁有豐富的診斷功能,，包括斷線，短路和通道級(jí)的診斷功能 ? 支持故障安全型與標(biāo)準(zhǔn)模塊共存于一個(gè) ET 200S 站點(diǎn) ? 支持豐富的數(shù)字量，模擬量,，功能模塊 ? 支持帶電熱插拔功能,，使得在運(yùn)行情況下也可以輕松完成模塊的更換 ? 標(biāo)準(zhǔn)的 DIN35 安裝導(dǎo)軌、??控制要求
①狀態(tài)要求輸出:全亮*全滅*全亮*全滅*......2-3次,。
②第二狀態(tài)要求輸出:在全部輸出ON的情況下,，從低位到高位順次OFF2-3次。
③第三狀態(tài)要求輸出:在全部輸出ON的情況下,，從高位到低位順次OFF2-3次,。
④第四狀態(tài)要求輸出:在全部輸出OFF的情況下，從低位到高位以兩位一單元順次ON 1-3次,。
⑤第四狀態(tài)要求輸出:在全部輸出OFF的情況下,，從高位到低位以兩位一單元順次ON 1-3次。
⑥第六狀態(tài)要求輸出:在全部輸出ON的情況下,，從低位到高位順序OFF1位,，OFF2位，OFF3位,，OFF4位,，OFF3位，OFF2位……直到全OFF o
⑦第七狀態(tài)要求輸出:在全部輸出高8位與低8位分別以O(shè)N,? OFF->OFF,ON->ON, OFF2->開(kāi)機(jī)運(yùn)行,，彩燈開(kāi)始以七種狀態(tài)循環(huán)執(zhí)行,，狀態(tài)七完成后自動(dòng)從狀態(tài)一重新開(kāi)始循環(huán)。
3,、根據(jù)上述控制要求,，編制系統(tǒng)控制程序，調(diào)試并運(yùn)行程序
四,、編程練習(xí)
????自行設(shè)計(jì)廣告牌彩燈閃爍的控制要求,，編制程序，并上機(jī)調(diào)試運(yùn)行,。
,、創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目或打開(kāi)一個(gè)已有的項(xiàng)目
?? 處理與 PROFIBUS-DP 主站的所有數(shù)據(jù)交換 ? 6 種型號(hào)： - IM 151-1 基本型 - IM 151-1 緊湊型 32DI 直流 24 V - IM 151-1 緊湊型 16DI 直流 24 V/16 DO 直流 24 V/0.5 A - IM 151-1 標(biāo)準(zhǔn)型 - IM 151-1 光纖標(biāo)準(zhǔn)型接口模塊 - IM 151-1 高性能型???在進(jìn)行控制程序編程之前，首先應(yīng)創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目,。執(zhí)行菜單【文件】→【新建】選項(xiàng)或單擊工具欄的新建按鈕,，可以生成一個(gè)新的項(xiàng)目。執(zhí)行菜單【文件】→【打開(kāi)】選項(xiàng)或單擊工具欄的打開(kāi)按鈕,，可以打開(kāi)已有的項(xiàng)目,。項(xiàng)目以擴(kuò)展名為?. mwp?的文件格式保存。
???2）,、設(shè)置與讀取PLC的型號(hào)
??在對(duì)PLC編程之前,，應(yīng)正確地設(shè)置其型號(hào),，以防止創(chuàng)建程序時(shí)發(fā)生編輯錯(cuò)誤。如果了型號(hào),，指令樹(shù)用紅色標(biāo)記“Ｘ”表示對(duì)當(dāng)前選擇的PLC無(wú)效的指令,。設(shè)置與讀取PLC的型號(hào)可以有兩種方法：①執(zhí)行菜單【PLC】→【類(lèi)型】選項(xiàng)，在出現(xiàn)的對(duì)話框中,，可以選擇PLC型號(hào)和CPU版本如圖2所示,。②雙擊指令樹(shù)的【項(xiàng)目1】，然后雙擊PLC型號(hào)和CPU版本選項(xiàng),，在彈出的對(duì)話框中進(jìn)行設(shè)置即可,。如果已經(jīng)成功地建立通信連接，單擊對(duì)話框中的【讀取PLC】按鈕,，可以通過(guò)通信讀出PLC的信號(hào)與硬件版本號(hào),。3）、?選擇編程語(yǔ)言和指令集?
???S7-200系列PLC支持的指令集有SIMATIC和IEC1131-3兩種,。SIMATIC編程模式選擇,，可以執(zhí)行菜單【工具】→【選項(xiàng)】→【常規(guī)】→【SIMATIC】選項(xiàng)來(lái)確定。
??編程軟件可實(shí)現(xiàn)3種編程語(yǔ)言（編程器）之間的任意切換,，執(zhí)行菜單【查看】→【梯形圖】或【STL】或【FBD】選項(xiàng)便可進(jìn)入相應(yīng)的編程環(huán)境,。
??4）、確定程序的結(jié)構(gòu)
? 用于將 ET 200S 連接至 PROFINET 的接口模塊 ? 與 PROFINET IO 控制器進(jìn)行所有的數(shù)據(jù)交換 ? 4 種型號(hào) - IM151-3 PN 標(biāo)準(zhǔn)型 - IM151-3 PN 高性能型 - IM151-3 PN 高速型 - IM151-3 PN FO ? 集成雙端口交換機(jī),，用于總線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
??簡(jiǎn)單的數(shù)字量控制程序一般只有主程序,，系統(tǒng)較大、功能復(fù)雜的程序除了主程序外,，可能還有子程序,、中斷程序。編程時(shí)可以點(diǎn)擊編輯窗口下方的選項(xiàng)來(lái)實(shí)現(xiàn)切換以完成不同程序結(jié)構(gòu)的程序編輯可以PLC對(duì)程序執(zhí)行有限次數(shù)掃描（從1次掃描到65,535次掃描）,，通過(guò)PLC運(yùn)行的掃描次數(shù),，可以監(jiān)控程序過(guò)程變量的改變。次掃描時(shí),，SM0.1數(shù)值為1,。
1.?執(zhí)行單次掃描