一種基于plc的高壓開關(guān)柜溫度監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種在線監(jiān)控系統(tǒng)，特別是一種基于PLC的高壓開關(guān)柜溫度監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓開關(guān)柜用于電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、配電、電能轉(zhuǎn)換和消耗中起通斷、控制或保護(hù)等作用，高壓開關(guān)柜按作電壓等級在3.6kV?550kV的電器產(chǎn)品，高壓隔離開關(guān)與接地開關(guān)、高壓負(fù)荷開關(guān)、高壓自動重合與分段器，高壓操作機(jī)構(gòu)、高壓防爆配電裝置和高壓開關(guān)柜等幾大類。其對使用環(huán)境的有較高的要求，如周圍空氣溫度的上限不超過+40°C;周圍空氣溫度24h的平均值不超過+35°C ;周圍空氣溫度的下限不低于_5°C或_25°C。各種元器件大多是A級絕緣，它們在長期運(yùn)行時的極限允許溫升為65°C ο開關(guān)柜內(nèi)的高溫，使低壓電器在運(yùn)行中的內(nèi)部熱量難以向外散發(fā)，所以經(jīng)過一定時間因絕緣老化而燒壞；塑料絕緣導(dǎo)線也將會受熱老化擊穿；開關(guān)柜內(nèi)的電子產(chǎn)品如剩余電流動作保護(hù)器、電子型計量表，在高溫下運(yùn)行時就會嚴(yán)重影響到產(chǎn)品的使用壽命，還會影響到保護(hù)器性能的穩(wěn)定性和動作的可靠性以及計量的準(zhǔn)確性；在高溫下運(yùn)行的無功補(bǔ)償電容器、熔斷器也會縮短壽命；開關(guān)柜在室外運(yùn)行，它不但受到陽光的直接照射產(chǎn)生高溫，同時運(yùn)行中自身也會產(chǎn)生熱量，所以在盛夏高溫季節(jié)，柜體內(nèi)的溫度將會達(dá)到+60°C以上，這時的溫度大大超過了這些電器《國標(biāo)》中規(guī)定的環(huán)境溫度，因而會引起開關(guān)柜的故障。
[0003]因此，就目前的技術(shù)現(xiàn)狀而言，開發(fā)一種的新的系統(tǒng)，在高壓開關(guān)柜上設(shè)置溫度監(jiān)測系統(tǒng)，以適用于各種類型的高壓設(shè)備的溫度在線監(jiān)測，并具有可靠的高壓隔離、抗強(qiáng)電場、磁場干擾及良好的熱穩(wěn)定等特性；通過即時監(jiān)測開關(guān)觸頭等發(fā)熱點(diǎn)溫度，可發(fā)現(xiàn)異常發(fā)熱故障苗頭，從而防止故障的發(fā)生，并且通過溫度歷史記錄，對開關(guān)柜“狀態(tài)維修”提供科學(xué)數(shù)據(jù)依據(jù)。對開關(guān)柜等電器設(shè)備的安全運(yùn)行具有重要的意義。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實用新型提供的一種基于PLC的高壓開關(guān)柜溫度監(jiān)控系統(tǒng)，可以根據(jù)監(jiān)控及時排除故障。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案是:一種基于PLC的高壓開關(guān)柜溫度監(jiān)控系統(tǒng)，包括PLC控制器、光電隔離輸入電路裝置、繼電器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、高壓開關(guān)柜、觸頭溫度傳感器、調(diào)理電路裝置、光電隔離輸出電路裝置、現(xiàn)場監(jiān)控機(jī)、通訊裝置和遠(yuǎn)程計算機(jī)；
[0006]其中的PLC控制器、光電隔離輸入電路裝置、繼電器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、高壓開關(guān)柜、觸頭溫度傳感器、調(diào)理電路裝置和光電隔離輸出電路裝置之間依次首尾閉環(huán)連接，其中的PLC控制器、現(xiàn)場監(jiān)控機(jī)、通訊裝置、遠(yuǎn)程計算機(jī)依次相連。
[0007]進(jìn)一步的，所述光電隔離輸入電路裝置和光電隔離輸出電路裝置均采用變送器。
[0008]進(jìn)一步的，所述通訊裝置采用采用GPRS通訊模式，采用GPRS調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行遠(yuǎn)程無線數(shù)據(jù)通信，現(xiàn)場監(jiān)控機(jī)連接終端用調(diào)制解調(diào)器，遠(yuǎn)程計算機(jī)連接主站用調(diào)制解調(diào)器。
[0009]本系統(tǒng)的工作過程是:觸頭溫度傳感器對高壓開關(guān)柜開關(guān)觸頭進(jìn)行溫度測量，得到模擬信號，依次經(jīng)過所述調(diào)理電路裝置、光電隔離輸出電路裝置，至進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的PLC控制器，處理后的數(shù)據(jù)反應(yīng)在現(xiàn)場監(jiān)控機(jī)上，然后通過所述通訊裝置傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)控的遠(yuǎn)程計算機(jī)上；遠(yuǎn)程計算機(jī)監(jiān)控到觸頭溫度超標(biāo)發(fā)出的指令信號通過通訊裝置傳輸?shù)浆F(xiàn)場監(jiān)控機(jī)，至進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的PLC控制器，處理后的數(shù)據(jù)依次經(jīng)過光電隔離輸入電路裝置、繼電器到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，對高壓開關(guān)柜做出相應(yīng)的切除故障的動作。
[0010]本系統(tǒng)采用的通訊方式有兩種:GPRS通訊和RS485通訊?，F(xiàn)場通訊采用RS485通訊?，F(xiàn)場通訊是針對現(xiàn)場監(jiān)控機(jī)和PLC控制器的數(shù)據(jù)交換。PLC控制器采用自由口模式通訊，自由口模式允許應(yīng)用程序控制串行通信口使用自定義通信協(xié)議與多種類型的智能設(shè)備通信，即在自由口模式下，用戶可以發(fā)送接收指令或發(fā)送接收中斷指令，結(jié)合自定義通信協(xié)議編寫程序，控制通信端口操作。本系統(tǒng)采用主從式通訊，以現(xiàn)場監(jiān)控機(jī)為主站，其它現(xiàn)場監(jiān)控終端為子站，所有通訊業(yè)務(wù)在主站的輪詢控制之下進(jìn)行。遠(yuǎn)程通訊采用GPRS通訊，采用GPRS調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行遠(yuǎn)程無線數(shù)據(jù)通信?，F(xiàn)場監(jiān)控機(jī)連接終端用調(diào)制解調(diào)器，遠(yuǎn)程計算機(jī)連接主站用調(diào)制解調(diào)器。以遠(yuǎn)程計算機(jī)為主站，所有通信業(yè)務(wù)由其發(fā)起。
[0011]由以上本實用新型的技術(shù)方案可知，本實用新型的與傳統(tǒng)的工作系統(tǒng)相比，其具有以下優(yōu)勢和有益的效果:
[0012]1、采用無線通訊技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，在遠(yuǎn)程和現(xiàn)場監(jiān)控的工控機(jī)上通過監(jiān)控軟件，即方便了用戶在不同地方進(jìn)行遠(yuǎn)距離監(jiān)控高壓開關(guān)柜觸點(diǎn)的溫度；
[0013]2、對于溫度過高狀態(tài)可以遠(yuǎn)程發(fā)送指令進(jìn)行有效措施的實施，及時快捷；
[0014]3、具有友好的人機(jī)界面，直觀形象，操作簡便。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的一種基于PLC的高壓開關(guān)柜溫度監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，其中:
[0016]101-光電隔離輸出電路裝置；102_調(diào)理電路裝置；103_觸頭溫度傳感器；104_高壓開關(guān)柜；105_執(zhí)行機(jī)構(gòu)；106_繼電器；107_光電隔離輸入電路裝置；108-PLC控制器；109-現(xiàn)場監(jiān)控機(jī)；110-通訊裝置；111-遠(yuǎn)程計算機(jī)。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和具體實施例，進(jìn)一步闡明本實用新型；如圖1不，一種基于PLC的高壓開關(guān)柜溫度監(jiān)控系統(tǒng)，包括:
[0018]PLC控制器108、光電隔離輸入電路裝置107、繼電器106、執(zhí)行機(jī)構(gòu)105、高壓開關(guān)柜104、觸頭溫度傳感器103、調(diào)理電路裝置102、光電隔離輸出電路裝置101、現(xiàn)場監(jiān)控機(jī)109、通訊裝置110和遠(yuǎn)程計算機(jī)111 ;
[0019]其中的PLC控制器108、光電隔離輸入電路裝置107、繼電器106、執(zhí)行機(jī)構(gòu)105、高壓開關(guān)柜104、觸頭溫度傳感器103、調(diào)理電路裝置102和光電隔離輸出電路裝置101之間依次首尾閉環(huán)連接，另外，PLC控制器108、現(xiàn)場監(jiān)控機(jī)109、通訊裝置110、遠(yuǎn)程計算機(jī)111依次相連。
[0020]進(jìn)一步的，所述光電隔離輸入電路裝置107和光電隔離輸出電路裝置101均采用變送器。
[0021]進(jìn)一步的，所述通訊裝置110采用GPRS通信模式；采用GPRS調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行遠(yuǎn)程無線數(shù)據(jù)通信，現(xiàn)場監(jiān)控機(jī)連接終端用調(diào)制解調(diào)器，遠(yuǎn)程計算機(jī)連接主站用調(diào)制解調(diào)器。
[0022]本系統(tǒng)的工作原理和過程主要在于:高壓開關(guān)柜開關(guān)觸頭預(yù)留測溫點(diǎn)，觸頭溫度傳感器對觸點(diǎn)進(jìn)行測量，得到模擬信號，然后傳輸?shù)秸{(diào)理電路裝置，繼而發(fā)送到其保護(hù)作用的光電隔離輸出電路裝置，再傳輸?shù)絇LC控制器進(jìn)行A/D-D/A數(shù)據(jù)處理，處理后的數(shù)據(jù)在現(xiàn)場監(jiān)控機(jī)上得以反應(yīng)，最后通過通訊裝置傳輸?shù)竭h(yuǎn)程計算機(jī)實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0023]當(dāng)遠(yuǎn)程計算機(jī)一旦監(jiān)控到溫度達(dá)到危險值，通過遠(yuǎn)程計算機(jī)發(fā)出指令信號，由通訊裝置傳輸?shù)浆F(xiàn)場監(jiān)控機(jī)，再至PLC控制器進(jìn)行A/D-D/A數(shù)據(jù)處理，處理后的數(shù)據(jù)依次經(jīng)過光電隔離輸入電路裝置、繼電器到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)做出相應(yīng)措施扼制故障苗頭。
[0024]遠(yuǎn)程計算機(jī)實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視功能，監(jiān)視開關(guān)觸頭溫度?，F(xiàn)場監(jiān)控機(jī)對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行處理?？删幊痰腜LC控制器作為下位機(jī)對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行實地采集，并將其傳給現(xiàn)場監(jiān)控機(jī)。
[0025]現(xiàn)場監(jiān)控機(jī)和遠(yuǎn)程計算機(jī)使用上位機(jī)軟件，本著方便用戶的原則，采用人機(jī)交互的方式；PLC控制器使用下位機(jī)軟件，運(yùn)用下拉式菜單、彈出式窗口、熱鍵操作、錯誤屏蔽等技術(shù)。
[0026]本系統(tǒng)采用兩種通訊方式:GPRS通訊和RS485通訊。其中的PLC控制器、光電隔離輸入電路裝置、繼電器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、高壓開關(guān)柜、觸頭溫度傳感器、調(diào)理電路裝置和光電隔離輸出電路裝置之間依次首尾閉環(huán)連接的現(xiàn)場通訊方式采用RS485通訊，現(xiàn)場通訊是針對現(xiàn)場監(jiān)控機(jī)和PLC控制器的數(shù)據(jù)交換。PLC控制器采用自由口模式通訊，自由口模式允許應(yīng)用程序控制串行通信口使用自定義通信協(xié)議與多種類型的智能設(shè)備通信，即在自由口模式下，用戶可以發(fā)送接收指令或發(fā)送接收中斷指令，結(jié)合自定義通信協(xié)議編寫程序，控制通信端口操作。本系統(tǒng)采用主從式通訊，以現(xiàn)場監(jiān)控機(jī)為主站，其它現(xiàn)場監(jiān)控終端為子站，所有通訊業(yè)務(wù)在主站的輪詢控制之下進(jìn)行?，F(xiàn)場監(jiān)控機(jī)和遠(yuǎn)程計算機(jī)之間的遠(yuǎn)程通訊采用GPRS通訊方式，采用GPRS調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行遠(yuǎn)程無線數(shù)據(jù)通信?，F(xiàn)場監(jiān)控機(jī)連接終端用調(diào)制解調(diào)器，遠(yuǎn)程計算機(jī)連接主站用調(diào)制解調(diào)器。以遠(yuǎn)程計算機(jī)為主站，所有通信業(yè)務(wù)由其發(fā)起。
[0027]綜上所述，本實用新型的實施例的系統(tǒng)適用于各種類型的高壓設(shè)備的溫度在線監(jiān)測，具有可靠的高壓隔離、抗強(qiáng)電場、磁場干擾及良好的熱穩(wěn)定等特性；本系統(tǒng)通過即時監(jiān)測開關(guān)觸頭等發(fā)熱點(diǎn)溫度，可發(fā)現(xiàn)異常發(fā)熱故障苗頭，從而防止故障的發(fā)生，并且通過溫度歷史記錄，對開關(guān)柜狀態(tài)維修提供科學(xué)數(shù)據(jù)依據(jù)，從而實現(xiàn)對開關(guān)柜等電器設(shè)備安全運(yùn)行的全方位的監(jiān)控。
[0028]以上說明書文字與附圖僅為對本實用新型的解釋和說明，不以任何形式對本實用新型構(gòu)成限制和限定，本實用新型的范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)，一切不超出本實用新型宗旨的顯而易見的修改、變換和替代方案均在本實用新型范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于PLC的高壓開關(guān)柜溫度監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括: PLC控制器(108)、光電隔離輸入電路裝置(107)、繼電器(106)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)(105)、高壓開關(guān)柜(104)、觸頭溫度傳感器(103)、調(diào)理電路裝置(102)、光電隔離輸出電路裝置(101)、現(xiàn)場監(jiān)控機(jī)(109)、通訊裝置(110)和遠(yuǎn)程計算機(jī)(111); 其中的PLC控制器(108)、光電隔離輸入電路裝置(107)、繼電器(106)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)(105)、高壓開關(guān)柜(104)、觸頭溫度傳感器(103)、調(diào)理電路裝置(102)和光電隔離輸出電路裝置(101)之間依次首尾閉環(huán)連接，另外，PLC控制器(108)、現(xiàn)場監(jiān)控機(jī)(109)、通訊裝置(110)、遠(yuǎn)程計算機(jī)(111)依次相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLC的高壓開關(guān)柜溫度監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述通訊裝置(110)采用GPRS通信模式；采用GPRS調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行遠(yuǎn)程無線數(shù)據(jù)通信，現(xiàn)場監(jiān)控機(jī)連接終端用調(diào)制解調(diào)器，遠(yuǎn)程計算機(jī)連接主站用調(diào)制解調(diào)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLC的高壓開關(guān)柜溫度監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述光電隔離輸入電路裝置(107)和光電隔離輸出電路裝置(101)均采用變送器。
【專利摘要】本實用新型提出的一種基于PLC的高壓開關(guān)柜溫度監(jiān)控系統(tǒng)，包括PLC控制器、光電隔離輸入電路裝置、繼電器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、高壓開關(guān)柜、觸頭溫度傳感器、調(diào)理電路裝置、光電隔離輸出電路裝置、現(xiàn)場監(jiān)控機(jī)、通訊裝置和遠(yuǎn)程計算機(jī)。本實用新型的優(yōu)勢在于：1.采用無線通訊技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，在遠(yuǎn)程和現(xiàn)場監(jiān)控的工控機(jī)上通過監(jiān)控軟件，即方便了用戶在不同地方進(jìn)行遠(yuǎn)距離監(jiān)控高壓開關(guān)柜觸點(diǎn)的溫度；2.對于溫度過高狀態(tài)可以遠(yuǎn)程發(fā)送指令進(jìn)行有效措施的實施，及時快捷；3.具有友好的人機(jī)界面，直觀形象，操作簡便。
【IPC分類】G05B19-05
【公開號】CN204314684
【申請?zhí)枴緾N201420795313
【發(fā)明人】王恒, 王曉巖, 王小健, 付文波
【申請人】江蘇寶亨新電氣有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月15日