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1 引言 一般來(lái)說(shuō)。大功率直流電源裝置的系統主要由高壓隔離開(kāi)關(guān)、高壓斷路器、有載調壓器、平波電抗器、整流變壓器、晶閘管整流裝置、控制系統、交流互感器、直流互感器、直流母線(xiàn)刀開(kāi)關(guān)、綜合測量裝置及純水冷卻裝置或者風(fēng)機等部分組成．系統構造復雜、體積龐大，維修和維護極為不便。因此，實(shí)時(shí)掌握和了解直流電源系統的工作狀況顯得極為重要。所以，設計大功率直流電源智能監測系統對電源裝置進(jìn)行監測和保護是必要的。 2 電解錳電源的監控系統設計 2．1 系統總體設計 采用西門(mén)子公司的S7—200可編程控制器和TD200文本顯示器，設計電解金屬錳直流電源的監控系統。670 V／26 kA電解錳電源采用三相橋式全控晶閘管整流，非同相逆并聯(lián)的主電路形式。該電源檢測系統采用可編程控制器(PLC)作為控制的核心器件，將大功率直流電源設備與通訊網(wǎng)絡(luò )連接，檢測和指示故障位置。PLC以其品種多樣的擴展模塊(如模擬量擴展模塊、通信模塊)為實(shí)現采集、上傳數據提供便利。智能檢測系統的基本構成如圖1所示。 該電源檢測系統中，PLC、開(kāi)關(guān)量單元、模擬量單元、通信單元和TD200文本顯示單元構成了模塊的主控單元，還有現場(chǎng)變換與執行單元，用于實(shí)現電源設備強電與弱電之間的隔離，把相應的故障或運行參數的信號變換為開(kāi)關(guān)量或隔離后的模擬量信號送入PLC，根據PLC的輸出進(jìn)行報警和執行跳閘等操作，TD200文本顯示器用于顯示現場(chǎng)電源系統的運行狀態(tài)，以便于工作人員調試和應用。 2．2 系統控制工作原理 三相橋式全控整流電源裝置的被控對象主要是高壓開(kāi)關(guān)斷路器、移相觸發(fā)電路的觸發(fā)角度、水冷卻器的啟停，被檢測對象主要是水冷卻器是否有故障、整流變壓器油溫是否過(guò)高、輕重瓦斯是否超標、晶閘管整流器的器件是否失效、橋臂是否過(guò)熱等。整流電源裝置通過(guò)控制面板上的合閘按鈕將點(diǎn)動(dòng)信號送入PLC的數字輸人點(diǎn)后，通過(guò)PLC內部的自保持程序使電源合閘并到位后，PLC將解除對整流裝置觸發(fā)脈沖的封鎖，這樣可通過(guò)給定旋鈕調節給定電壓的大小，改變觸發(fā)角度，改變輸出電壓的大小。高壓分閘信號送入PLC后，首先應該封鎖整流裝置的觸發(fā)脈沖，然后延時(shí)數秒，再自動(dòng)分閘�；赑LC的電氣控制系統對大功率直流電源系統的控制思路，仍然與繼電器一接觸器控制系統是一致的，只是在控制手段上采用了先進(jìn)的控制設備。圖2所示為三相橋式全控整流由源裝置最大系統的PLC硬件設計原理圖。 3 PLC控制程序 程序塊選用子程序流程圖，它是由故障檢測子程序、模擬量采集子程序、顯示子程序等幾個(gè)程序塊組成。部分子程序圖如圖3、圖4、圖5、圖6所示。 4 結語(yǔ) 基于PLC控制的電解電源系統實(shí)現所要求的技術(shù)性能，利用TD200文本顯示器可以直接顯示報警內容，方便現場(chǎng)操作人員的維修與調試。系統已經(jīng)投入運行，運行狀態(tài)良好，為操作人員對電解電源操作和實(shí)時(shí)監控帶來(lái)極大便利，達到了預期的控制要求。 |
