自動(dòng)化控制系統(tǒng)集成綜合訓(xùn)練總結(jié)，自動(dòng)化系統(tǒng)集成的相關(guān)問(wèn)題

來(lái)源：整理時(shí)間：2023-06-26 02:06:02 編輯：智能門(mén)戶(hù) 手機(jī)版

1，自動(dòng)化系統(tǒng)集成的相關(guān)問(wèn)題

自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的就業(yè)前景還是非常好的，尤其是現(xiàn)在的工業(yè)化的社會(huì)，什么東西都脫離不了自動(dòng)化，找工作也相對(duì)比較容易些，自動(dòng)化的范圍比較廣，有強(qiáng)電和弱電，強(qiáng)電主要有輸變電，工廠供電之類(lèi)的，弱點(diǎn)主要涉及的有工業(yè)控制，PLC控制，電氣制圖，自動(dòng)化人機(jī)界面之類(lèi)的設(shè)計(jì)！可以去論壇學(xué)習(xí):http://bbs.gongkong.com/Download.htm

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2，電力自動(dòng)化系統(tǒng)集成

采用自動(dòng)控制和計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)變電站二次系統(tǒng)的部分或全部功能。為達(dá)到這一目的，滿足電網(wǎng)運(yùn)行對(duì)變電站的要求，變電站綜合電力自動(dòng)化系統(tǒng)體系由“數(shù)據(jù)采集和控制”、“繼電保護(hù)”、“直流電源系統(tǒng)”三大塊構(gòu)成變站自動(dòng)化基礎(chǔ)。與變電站傳統(tǒng)電磁式二次系統(tǒng)相比，在體系結(jié)構(gòu)上，電力自動(dòng)化系統(tǒng)增添了“變電站主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”和“通信控制管理”兩部分；在二次系統(tǒng)具體裝置和功能實(shí)現(xiàn)上，計(jì)算機(jī)化的二次設(shè)備代替和簡(jiǎn)化了非計(jì)算機(jī)設(shè)備，數(shù)字化的處理和邏輯運(yùn)算代替了模擬運(yùn)算和繼電器邏輯；在信號(hào)傳遞上，數(shù)字化信號(hào)傳遞代替了電壓、電流模擬信號(hào)傳遞。數(shù)字化使變電站自動(dòng)化系統(tǒng)與傳統(tǒng)變電站二次系統(tǒng)相比，數(shù)據(jù)采集更精確、傳遞更方便、處理更靈活、運(yùn)行維護(hù)更可靠、擴(kuò)展更容易。電力自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式1、集中式結(jié)構(gòu)集中式一般采用功能較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)并擴(kuò)展其I/O接口，集中采集變電站的模擬量和數(shù)量等信息，集中進(jìn)行計(jì)算和處理，分別完成微機(jī)監(jiān)控、微機(jī)保護(hù)和自動(dòng)控制等功能。集中式結(jié)構(gòu)也并非指只由一臺(tái)計(jì)算機(jī)完成保護(hù)、監(jiān)控等全部功能。多數(shù)集中式結(jié)構(gòu)的微機(jī)保護(hù)、微機(jī)監(jiān)控和與調(diào)度等通信的功能也是由不同的微型計(jì)算機(jī)完成的，只是每臺(tái)微型計(jì)算機(jī)承擔(dān)的任務(wù)多些。例如監(jiān)控機(jī)要擔(dān)負(fù)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、斷路器操作、人機(jī)聯(lián)系等多項(xiàng)任務(wù)；擔(dān)負(fù)微機(jī)保護(hù)的計(jì)算，可能一臺(tái)微機(jī)要負(fù)責(zé)多回低壓線路的保護(hù)等。2、分布式結(jié)構(gòu)該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的最大特點(diǎn)是將變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的功能分散給多臺(tái)計(jì)算機(jī)來(lái)完成。分布式模式一般按功能設(shè)計(jì)，采用主從CPU系統(tǒng)工作方式，多CPU系統(tǒng)提高了處理并行多發(fā)事件的能力，解決了CPU運(yùn)算處理的瓶頸問(wèn)題。各功能模塊(通常是多個(gè)CPU)之間采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或串行方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，選用具有優(yōu)先級(jí)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)較好地解決了數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i問(wèn)題，提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。分布式結(jié)構(gòu)方便系統(tǒng)擴(kuò)展和維護(hù)，局部故障不影響其它模塊正常運(yùn)行。該模式在安裝上可以形成集中組屏或分層組屏兩種系統(tǒng)組態(tài)結(jié)構(gòu)，較多地使用于中、低壓變電站。3、分布分散(層)式結(jié)構(gòu)分布分散式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)從邏輯上將變電站自動(dòng)化系統(tǒng)劃分為兩層，即變電站層(站級(jí)測(cè)控單元)和間隔層(間隔單元)。也可分為三層，即變電站層、通信層和間隔層。該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是按照變電站的元件，斷路器間隔進(jìn)行設(shè)計(jì)。將變電站一個(gè)斷路器間隔所需要的全部數(shù)據(jù)采集、保護(hù)和控制等功能集中由一個(gè)或幾個(gè)智能化的測(cè)控單元完成。測(cè)控單元可直接放在斷路器柜上或安裝在斷路器間隔附近，相互之間用光纜或特殊通信電纜連接。這種系統(tǒng)代表了現(xiàn)代變電站自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，大幅度地減少了連接電纜，減少了電纜傳送信息的電磁干擾，且具有很高的可靠性，比較好的實(shí)現(xiàn)了部分故障不相互影響，方便維護(hù)和擴(kuò)展，大量現(xiàn)場(chǎng)工作可一次性地在設(shè)備制造廠家完成。分布分散式結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)有：(1)間隔級(jí)控制單元的自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化使系統(tǒng)適用率較高。 (2)包含間隔級(jí)功能的單元直接定位在變電站的間隔上。 (3)邏輯連接到組態(tài)指示均可由軟件控制。(4)簡(jiǎn)化了變電站二次部分的配置，大大縮小了控制室的面積。 (5)簡(jiǎn)化了變電站二次設(shè)備之間的互連線，節(jié)省了大量連接電纜。 (6)分布分散式結(jié)構(gòu)可靠性高，組態(tài)靈活，檢修方便。

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3，PLC技術(shù)課程總結(jié)

世界上第一臺(tái)可編程序控制器產(chǎn)生于1969年，是由當(dāng)時(shí)美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）為美國(guó)通用汽車(chē)公司（GM）研制開(kāi)發(fā)并成功應(yīng)用于汽車(chē)生產(chǎn)線上，被人們稱(chēng)為可編程序邏輯控制器（Programmable Logic Controller），簡(jiǎn)稱(chēng)PLC。在70年代，隨著電子及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了微處理器和微計(jì)算機(jī)，并被應(yīng)用于PLC中，使其具備了邏輯控制、運(yùn)算、數(shù)據(jù)分析、處理以及傳輸?shù)裙δ?。電氣制造商協(xié)會(huì)NEMA（National Electrical Manufacturers Association）于1980年正式命名其為可編程序控制器（Programmable Controller），簡(jiǎn)稱(chēng)PC。為與個(gè)人計(jì)算機(jī)（Personal Computer）相區(qū)別，同時(shí)也使用其早期名稱(chēng)PLC。國(guó)際電工技術(shù)委員會(huì)IEC（International Electrotechnical Commission）分別于1982年11月和1985年1月頒布了PLC的第一稿和第二稿標(biāo)準(zhǔn)。以后PLC開(kāi)始向小型化、高速度、高性能、高可靠性方面發(fā)展，并形成多種系列產(chǎn)品，編程語(yǔ)言也不斷豐富，使其在80年代工業(yè)控制領(lǐng)域中占據(jù)著主導(dǎo)地位。可編程序控制器是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動(dòng)控制技術(shù)為一體的工業(yè)控制產(chǎn)品，是在硬接線邏輯控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。通常把PLC認(rèn)為是由等效的繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等元件組成的裝置。 2. 可編程序控制器簡(jiǎn)介 * PLC組成：中央處理單元（CPU）、存儲(chǔ)器、輸入/輸出單元（I/O單元）、電源、編程器等； * PLC分類(lèi)：按照結(jié)構(gòu)形成分為整體式和模塊式；按照輸入/輸出（I/O）點(diǎn)數(shù)分為小、中和大型；* PLC特點(diǎn)：可靠性高，通用性強(qiáng)，編程簡(jiǎn)單（常用編程語(yǔ)言有梯形圖、語(yǔ)句表、邏輯符號(hào)圖、順序功能圖和高級(jí)語(yǔ)言等），體積小，安裝維護(hù)簡(jiǎn)便等； * PLC工作方式：PLC是采用循環(huán)掃描的工作方式，即每一次狀態(tài)變化需一個(gè)掃描周期。PLC循環(huán)掃描時(shí)間一般為幾毫秒至幾十毫秒。整個(gè)過(guò)程分為內(nèi)部處理、通信、輸入處理、執(zhí)行程序、輸出處理幾部分； * PLC發(fā)展趨勢(shì)：向高速度、大容量、多種類(lèi)發(fā)展；豐富編程語(yǔ)言，開(kāi)發(fā)用戶(hù)友好界面；開(kāi)發(fā)智能模塊；加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)通訊能力；予留現(xiàn)場(chǎng)總線接口（現(xiàn)已有產(chǎn)品應(yīng)用，如：SIEMENS SIMATIC S7-400）；擁有智能診斷等功能；保護(hù)功能加強(qiáng)，有效保護(hù)用戶(hù)信息，防止非法復(fù)制、修改；對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的適應(yīng)能力更強(qiáng)。3. 可編程序控制器選型在PLC實(shí)際應(yīng)用中，是以其為控制核心組成電氣控制系，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)、工業(yè)過(guò)程的控制。方案設(shè)計(jì)步驟 * 首先要全面了解被控制對(duì)象的機(jī)構(gòu)、運(yùn)行過(guò)程等，并明確動(dòng)作邏輯關(guān)系； * 根據(jù)系統(tǒng)功能要求（包括輸入、輸出信號(hào)數(shù)量的多少、性質(zhì)、參數(shù)；有無(wú)特殊功能要求；是否聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行等）選擇PLC型號(hào)及各種附加配置，并有規(guī)則、有目的的分配輸入、輸出點(diǎn)； * 根據(jù)控制及流程要求，對(duì)應(yīng)輸入、輸出開(kāi)發(fā)相應(yīng)應(yīng)用程序；同時(shí)連接PLC與外部設(shè)備連線；* 將編制完成的程序?qū)懭隤LC中，模擬工況運(yùn)行，進(jìn)行調(diào)試及修改；在模擬調(diào)試成功后，接入現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際控制系統(tǒng)中進(jìn)行再次調(diào)試，直至完全通過(guò)為止。 4. 應(yīng)用體會(huì) 4.1選型在PLC選型是時(shí)主要是根據(jù)所需功能和容量進(jìn)行選擇，并考慮維護(hù)的方便性，備件的通用性，是否易于擴(kuò)展，有無(wú)特殊功能要求等。 * PLC輸入/輸出點(diǎn)確定：I/O點(diǎn)數(shù)選擇時(shí)要留出適當(dāng)余量；* PLC存儲(chǔ)容量：系統(tǒng)有模擬量信號(hào)存在或進(jìn)行大量數(shù)據(jù)處理時(shí)容量應(yīng)選擇大一些；* 存儲(chǔ)維持時(shí)間：一般存儲(chǔ)約保持1~3年（與使用次數(shù)有關(guān)）。若要長(zhǎng)期或掉電保持應(yīng)選用EEPROM存儲(chǔ)（不需備用電源），也可選外用存儲(chǔ)卡盒； * PLC的擴(kuò)展：可通過(guò)增加擴(kuò)展模塊、擴(kuò)展單元與主單元連接的方式。擴(kuò)展模塊有輸入單元、輸出單元、輸入/輸出一體單元。擴(kuò)展部分超出主單元驅(qū)動(dòng)能力時(shí)應(yīng)選用帶電源的擴(kuò)展模塊或另外加電源模塊給以支持；* PLC的聯(lián)網(wǎng)：PLC的聯(lián)網(wǎng)方式分為PLC與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)和PLC之間相互聯(lián)網(wǎng)兩種。與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)可通過(guò)RS232C接口直接連接、RS422+RS232C/422轉(zhuǎn)換適配器連接、調(diào)制解調(diào)通訊連接等方式；一臺(tái)計(jì)算機(jī)與多臺(tái)PLC聯(lián)網(wǎng)，可通過(guò)采用通訊處理器、網(wǎng)絡(luò)適配器等方式進(jìn)行連接，連接介質(zhì)為雙絞線或光纜；PLC之間互聯(lián)時(shí)可通過(guò)專(zhuān)用通訊電纜直接連接、通訊板卡或模塊+數(shù)據(jù)線連接等方式。4.2充分合理利用軟、硬件資源* 不參與控制循環(huán)或在循環(huán)前已經(jīng)投入的指令可不接入PLC；* 多重指令控制一個(gè)任務(wù)時(shí)，可先在PLC外部將它們并聯(lián)后再接入一個(gè)輸入點(diǎn)；* 盡量利用PLC內(nèi)部功能軟元件，充分調(diào)用中間狀態(tài)，使程序具有完整連貫性，易于開(kāi)發(fā)。同時(shí)也減少硬件投入，降低了成本；* 條件允許的情況下最好獨(dú)立每一路輸出，便于控制和檢查，也保護(hù)其它輸出回路；當(dāng)一個(gè)輸出點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)只會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)輸出回路失控；* 輸出若為正/反向控制的負(fù)載，不僅要從PLC內(nèi)部程序上聯(lián)鎖，并且要在PLC外部采取措施，防止負(fù)載在兩方向動(dòng)作；* PLC緊急停止應(yīng)使用外部開(kāi)關(guān)切斷，以確保安全。4.3使用注意事項(xiàng)* 不要將交流電源線接到輸入端子上，以免燒壞PLC

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