基于PLC在電氣防誤操作系統(tǒng)控制與功能應(yīng)用分析

黃麗兵 嚴(yán)永林

摘 要：我國電力工業(yè)正在蓬勃發(fā)展，防誤操作系統(tǒng)是為了實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備安全運(yùn)行的必備設(shè)備，文章就采用PLC和監(jiān)控主機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控進(jìn)行防誤操作控制與功能分析作一些探討與分析。目的是在滿足電氣“五防”前提下，提高電氣安全操作水平。設(shè)備安全可靠的運(yùn)行，盡量減少事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：防誤操作系統(tǒng)；電磁鎖；PLC可編程序控制器；監(jiān)控主機(jī)

中圖分類號：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）34-0168-02

Abstract： The electric power industry of our country is developing vigorously， and the anti-misoperation system is the necessary equipment to realize the safe operation of the electric power equipment. This paper makes some discussion and analysis of using PLC and the real-time monitoring of the monitoring host computer to carry out the anti-misoperation control and function analysis. The purpose is to improve the operation level of electrical safety under the premise of meeting the requirements of "five precautions". Safe and reliable operation of the equipment is more likely to reduce the occurrence of accidents.

Keywords： error-proof operating system； electromagnetic lock； PLC programmable controller； monitoring host computer

1 PLC在電氣防誤操作系統(tǒng)控制理念概述

可編程序控制器（Programmable Controller）是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專門在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。在本系統(tǒng)中主要用于執(zhí)行電氣防誤操作系統(tǒng)下達(dá)的操作指令，并通過數(shù)字或模擬的輸入信號采集和輸出接口控制各種類型的電磁鎖。

2 電磁鎖和電磁鎖與電腦鑰匙結(jié)合的系統(tǒng)及PLC在電氣防誤操作系統(tǒng)控制基本原理

（1）電磁鎖：采用間吸式原理，在有電壓時(shí)，指示燈亮，按下行程開關(guān)按鈕，串聯(lián)的線圈通電，鎖栓釋放，磁鎖即可開鎖。

（2）電磁鎖與電腦鑰匙結(jié)合的系統(tǒng)基本原理：通過安裝在電腦的防誤操作系統(tǒng)，先模擬操作一遍，把操作程序下達(dá)到電腦鑰匙，操作人員通過電腦鑰匙打開相應(yīng)的電磁鎖。

（3）PLC在電氣防誤操作系統(tǒng)控制基本原理：由監(jiān)控主機(jī)和多個(gè)PLC可編程序控制器組成的分布式監(jiān)控系統(tǒng)，PLC安裝在現(xiàn)場，實(shí)時(shí)采集各種開關(guān)量，如斷路器開關(guān)的分合狀態(tài)，臨時(shí)接地線位置，接地開關(guān)的分合狀態(tài)等信息。監(jiān)控主機(jī)和PLC可編程序控制器通過RS485通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，監(jiān)控主機(jī)采集到各種信息后，由電氣防誤操作系統(tǒng)進(jìn)行分析判斷，如有異常情況及時(shí)發(fā)出告警信號。正常工作時(shí)由電氣防誤操作系統(tǒng)按防誤規(guī)則生成操作票，同時(shí)向PLC可編程序控制發(fā)出指令，按操作票中的程序進(jìn)行操作。

3 基于PLC的電氣防誤操作系統(tǒng)組成及框架（見圖1）

4 由于電氣防誤操作系統(tǒng)采用PLC和系統(tǒng)微機(jī)相結(jié)合，可實(shí)時(shí)監(jiān)控進(jìn)行防誤操作，它與普通的電磁鎖、電磁鎖與電腦鑰匙結(jié)合的系統(tǒng)相比較具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）操作時(shí)間短；（2）維護(hù)，擴(kuò)容容易；（3）能進(jìn)行組網(wǎng)；（4）能進(jìn)行遠(yuǎn)程控制；（5）適應(yīng)性好；（6）性能價(jià)格比高。

5 電氣防誤操作系統(tǒng)中相關(guān)的功能

5.1 防誤操作功能

（1）在監(jiān)控主機(jī)編制的操作票后，模擬操作一遍。在滿足電氣“五防”的情況下，下達(dá)執(zhí)行指令。PLC可編程序控制器收到監(jiān)控主機(jī)的指令后，按操作票的順序接通第一個(gè)電磁鎖的電源，操作人員按操作票進(jìn)線操作。

（2）如果操作人員誤走錯(cuò)間隔，操作與操作票無關(guān)的設(shè)備時(shí)，電氣防誤操作系統(tǒng)發(fā)出聲光報(bào)警信號和語音提示。從而保證操作人員只能按照操作票的程序執(zhí)行，操作中不可能漏項(xiàng)，也不可能跳出本次操作，進(jìn)行下一項(xiàng)操作。因?yàn)橹挥挟?dāng)本次操作正確按操作票完成后，下一個(gè)電磁鎖才能接通操作電源。確保每次操作的唯一性。

（3）如果本次操作不到位，或是在操作中途停下來。則電磁鎖的信號接點(diǎn)不能提供給PLC正確的位置信號。監(jiān)控主機(jī)是不能發(fā)出下一步操作指令的。在現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)考慮自然因素的影響，如風(fēng)速大或空氣潮濕，造成電磁鎖發(fā)出錯(cuò)誤的信號，影響監(jiān)控主機(jī)判斷。針對不同類型機(jī)構(gòu)分別分析防誤操作的可能性，采取不同的具體措施，保證電氣防誤系統(tǒng)設(shè)備安全可靠的運(yùn)行。

5.2 遠(yuǎn)程監(jiān)控功能

監(jiān)控系統(tǒng)目前可已實(shí)現(xiàn)“四遙”功能。電氣防誤操作系統(tǒng)利用PLC可編程序控制器采集電磁鎖的實(shí)時(shí)狀態(tài)，上傳到監(jiān)控主機(jī)，保證電氣一次方案圖的狀態(tài)與現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)一致，其圖形符合GB/T 4728的規(guī)定，斷路器，隔離開關(guān)的分合表示符合電力系統(tǒng)的有關(guān)規(guī)定；同時(shí)把相關(guān)信息發(fā)送到管理人員的手機(jī)上，管理人員對負(fù)責(zé)的設(shè)備狀態(tài)了如指掌。也可以把現(xiàn)場狀態(tài)信息發(fā)送到上一級調(diào)度中心。從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，既方便，又安全可靠。

6 電氣防誤操作系統(tǒng)運(yùn)行中的注意事項(xiàng)和采取的措施

實(shí)際運(yùn)行中往往會遇到各種各樣的異常情況。比如，計(jì)算機(jī)死機(jī)、系統(tǒng)中毒等情況。為了信息不至于丟失或盡量把損失量減到最低限度，必須考慮預(yù)防措施。

（1）人員管理措施：再好的設(shè)備也需要人來操作，所以對人員管理顯得尤為重要，具體措施有：a.建立管理制度和管理手冊以及作業(yè)指導(dǎo)書，使管理人員和操作人員做到有章可循。b.對相關(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn)，考核上崗，提高操作人員的業(yè)務(wù)能力。（2）設(shè)備管理措施：建立巡檢制度，按規(guī)定做好交接班手續(xù)。發(fā)現(xiàn)設(shè)備有異常情況，及時(shí)處理，做好相關(guān)記錄。對設(shè)備中的易損件，做好備品備件。對于PLC的選用，選擇對環(huán)境溫度和相對濕度要求比較低，溫濕度范圍比較寬的產(chǎn)品。德國西門子公司的S7-200可以勝任。（3）環(huán)境管理措施：由于安裝PLC 的箱體放在室外，處于強(qiáng)磁場環(huán)境中。對箱體的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)有嚴(yán)格要求。一般采用2mm厚的304不銹鋼，箱體頂部安裝防雨罩，雙層門設(shè)計(jì)可以使防護(hù)等級達(dá)到IP45。金屬外殼與中性點(diǎn)可靠連接，接地電阻≤4Ω。（4）網(wǎng)絡(luò)接口器選用平衡傳輸?shù)腞S485通訊接口，其傳輸距離可達(dá)上千米。

7 結(jié)束語

隨著我國科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。如光纖通訊，量子通訊技術(shù)，人工智能等。電氣防誤操作系統(tǒng)也不斷更新，向小型化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。電氣防誤操作系統(tǒng)所用的鎧裝電纜大為減少，取得更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

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