基于PLC的電力變壓器冷卻控制裝置的研究

摘 要：前運行的冷卻控制裝置在電力變壓器中存在的控制誤差大、可靠性低、回路復雜、故障率高等問題，針對這些問題本文提出并研制了一種新型冷控制裝置。設計的思想是在硬件上主要是電線的連接問題，通過各個模塊的組建而成，各個模塊響應的負責自己部分的電氣連線。所有的控制部分由軟件來實現(xiàn)，編程語言是PLC，也就是可編程邏輯器件，包括整體的軟件和上位機的監(jiān)控軟件。運行表明，該裝置控制精確、可靠性高、并能冷卻器組壽命得到延長，滿足了智能化控制變壓器冷卻控制裝置的要求。

關鍵詞：可編程序控制器 冷卻控制系統(tǒng) 變壓器 負反饋控制

中圖分類號：TM41文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2013）04（c）-0000-00

1 硬件設計

1.1 可編程序控制器的輸入輸出連接

變壓器冷卻控制裝置的核心PLC由EM222（8繼電器輸出），CPU模塊一個CPU224（14數(shù)字輸入/10繼電器輸出），EM221（16路數(shù)字輸入），輸入輸出擴展模塊三個，PLC輸入端子采集信號一個，EM223（8數(shù)字輸入/8繼電器輸出）一個組成，輸出控制信號從輸出端這個部件輸出。

1.2 電源監(jiān)控和凝露溫度監(jiān)控部分電氣接線

兩路電源冷卻負責給系統(tǒng)供電，通過開關可以選擇一路為主要的電源，一路為輔助的電源，電源監(jiān)視控制部分所起到的作用，送入可編程序控制器將電源狀態(tài)信號，并監(jiān)視兩路電源的狀態(tài)；同時選擇一路電源為裝置供電通過斷路器動作，并且對可編程序控制器的控制命令接受。凝露溫度監(jiān)控器的作用是可以對環(huán)境的溫度、濕度實時監(jiān)視，可以啟動溫度負載、凝露負載在條件達到時，對可能產(chǎn)生的凝露、超溫情況并且采取一定的應對措施。

1.3 冷卻器電動機保護控制電氣接線

控制8組冷卻器的冷卻控制裝置論文設計，每組冷卻器由1個潛油泵和3個風扇構成?？梢园牙鋮s器保護控制部分為潛油泵電動機提和冷卻器風扇電動機供過載、堵轉和缺相保護兩個部分，可編程序控制器的輸出指令可以接受，投/切冷卻器組.保護控制每組冷卻器的接線是一樣的，我們這里只對冷卻器保護控制的一組電氣接線原理進行分析。

2 軟件設計

2.1 軟件總體設計

總體設計：首先分析可編程序控制器的原理，并且就可編程序控制器程序流程進行了介紹，然后重點對幾個關鍵的技術要點進行介紹，并且就系統(tǒng)幾個關鍵點可編程序控制器程序中的編制程序。

程序流程：首先初始化程序，接著對電源處理，如果有就進行三側開關進行處理，沒有電源輸入的話直接停止程序的運行。在進行主程序的開始后，整個程序就準備就緒了。由于系統(tǒng)的凝露溫度監(jiān)控器能夠?qū)囟冗M行監(jiān)控，程序根據(jù)電路的電路連接進行一個判斷：當溫度沒有超過閾值則進行手動。否則通過三側開關對系統(tǒng)的電源進行切換。通過電源的切換控制潛油泵很三個風扇進行也就是制冷系統(tǒng)進行啟動。當壓力過大，也就是變壓器凝露溫度監(jiān)控器的溫度過高時，我們通過開關的切化使制冷設備能夠工作。當凝露溫度監(jiān)控的溫度沒有超過閾值，則采用備用的制冷模塊進行工作。當溫度不是很高的時候，跳轉到三用備用的制冷模塊進行工作，同時迭代上述的過程。當所有的這些工作完成之后，判斷凝露溫度監(jiān)視器的溫度不是很高的時候，系統(tǒng)跳轉到初始的開始狀態(tài)進行準備就緒的狀態(tài)。然后再進行一個下一輪的重復。

2.2 上位機監(jiān)視軟件設計

上位機監(jiān)視軟件的監(jiān)視任務包括串口數(shù)據(jù)的讀取、設置和打開串口、解析顯示和保存數(shù)據(jù)，進行冷卻器運行監(jiān)視。

首先進行串口參數(shù)的設置，如果不能成功打開串口，需要對參數(shù)重新的進行設置。這些設置包括波特率、串口號、通訊位數(shù)奇偶校驗位，然后再重新打開串口；有專門的函數(shù)使得串口參數(shù)的設置和打開。

成功打開串口后，新的線程就要創(chuàng)建，創(chuàng)建新的線程的原因，就是新創(chuàng)建的線程和主線程并列運行，作用是等待串口事件發(fā)生。程序運行的效率可提高。如果一直沒有數(shù)據(jù)發(fā)送給串口，則線程繼續(xù)進行等待。

如果有數(shù)據(jù)發(fā)送到串口中，則將數(shù)據(jù)讀入數(shù)據(jù)存儲區(qū)用讀串口函數(shù)，然后解析讀入數(shù)據(jù)。

程序接下來刷新監(jiān)視軟件可視區(qū)域根據(jù)解析得到的數(shù)據(jù)。然后程序再重復上一輪的過程。

3 結語

本論文完成的變壓器冷卻控制裝置的硬件設計，硬件主要由電源監(jiān)視控制、凝露溫度監(jiān)控、就地控制與顯示、上位計算機監(jiān)視、冷卻器投切保護等功能模塊組成。本文就主要的可編程的輸入輸出連接和電源部分的連接進行了具體的介紹。變壓器冷卻裝置的控制采用PLC實現(xiàn)，通過編程實所有的控制功能現(xiàn)，系統(tǒng)接線極大的簡化了，由于PLC自身具有高可靠性，裝置的自動化程度和可靠性大大提升了。

參考文獻

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