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臺達機電產品在鐵路電力監控系統中的應用

2009/6/19 11:10:00

摘要：本文主要論述了臺達PLC和HMI以及各類擴展模塊在某鐵路項目的電力監控系統中的應用，其中涉及電力信號采集、數據運算處理、數據通訊、邏輯開關量控制等。
關鍵詞：數據采集、浮點數、ASCII碼、報警、RS通訊。

一、引言
工控產品在大型自動化控制系統中的應用向來講究的是功能強大、性能穩定、故障率低。而作為主控設備和上位機的PLC和HMI在其中更是起著舉足輕重的作用，分擔著整個控制系統中大部分的執行和監控任務。在電力監控系統中，主控設備須根據系統中的電壓、電流、頻率等信號值對整個電力系統中執行機構的動作進行準確控制、并由上位機對這些信號數據進行實時監控。

二、系統構架：
1、整個監控系統分成兩個監控柜:A柜和B柜，具體的電控配置如下表

A: 個數 B: 個數

2、監控系統工作原理示意圖

圖1

三、控制系統說明：
1. 如圖1所示，在A屏和B屏上，PLC通過DI和AI模塊讀取眾多故障報警信號（開關量）和鐵路系統中的電流、電壓或頻率信號（模擬量A/D轉換）。例如下表
告警信號：

電力參數信號：

2. HMI通過COM1和COM2兩個RS232端口分別監控A柜和B柜上的PLC，對系統中的電力信號進行實時的監控，同時根據開關量信號輸入、利用宏指令實現對系統運行狀況的各類告警提示,并記錄歷史告警信息。如下圖:

3. 電力系統現場監控與操作是通過HMI來實現的，但同時系統中的這一系列參數也都必須傳輸到PC機上，實現數據采集、分類統計和顯示的功能。PC機端的數據采集軟件已經由用戶開發好，無法更改，如下圖.

圖2

4. 該軟件的數據采集原則為“只收不發”，且僅接收符合一定協議的數據（參數格式必須為浮點數，以ASCII碼格式傳輸），其他格式的數據均無法采集和顯示。例如：

5. 這樣，在PLC這端就必須滿足幾點：浮點數、ASCII數據轉換、數據只發不收。同時根據數據采集軟件的數據格式定義，A柜和B柜中的參數必須進行一定規則的組合分類；將重組后的數據發送到PC上，才算有效。否則要么造成PC端軟件采集不到正確數據，無法正常顯示；要么PLC端程序出現通訊錯誤。
6. 根據上述的特點，決定采取以下方式進行數據采集：
 如圖1所示，A柜PLC先通過RS485端口以MODBUS協議通訊方式讀取B柜PLC內的相關參數。