西門子CPU/315-2 PN/DP*處理單元

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    PLC是采用“順序掃描,不斷循環(huán)”的方式進(jìn)行工作的。即在PLC運(yùn)行時(shí),CPU根據(jù)用戶按控制要求編制好并存于用戶存儲(chǔ)器中的程序,按指令步序號(hào)(或地址號(hào))作周期性循環(huán)掃描,如無(wú)跳轉(zhuǎn)指令,則從**條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序,直至程序結(jié)束。然后重新返回**條指令,開始下一輪新的掃描。在每次掃描過(guò)程中,還要完成對(duì)輸入信號(hào)的采樣和對(duì)輸出狀態(tài)的刷新等工作。

    PLC的一個(gè)掃描周期必經(jīng)輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。

    PLC在輸入采樣階段:首先以掃描方式按順序?qū)⑺袝捍嬖谳斎腈i存器中的輸入端子的通斷狀態(tài)或輸入數(shù)據(jù)讀入,并將其寫入各對(duì)應(yīng)的輸入狀態(tài)寄存器中,即刷新輸入。隨即關(guān)閉輸入端口,進(jìn)入程序執(zhí)行階段。

    PLC在程序執(zhí)行階段:按用戶程序指令存放的先后順序掃描執(zhí)行每條指令,經(jīng)相應(yīng)的運(yùn)算和處理后,其結(jié)果再寫入輸出狀態(tài)寄存器中,輸出狀態(tài)寄存器中所有的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而改變。

    輸出刷新階段:當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢,輸出狀態(tài)寄存器的通斷狀態(tài)在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中,并通過(guò)一定的方式(繼電器、晶體管或晶閘管)輸出,驅(qū)動(dòng)相應(yīng)輸出設(shè)備工作。

    中低壓配電網(wǎng)(主要指開關(guān)站、開關(guān)房、開閉所)的自動(dòng)化和變電站的自動(dòng)化具有一定的相似性。因此,分析一下變電站自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)方法,對(duì)于正確確定中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化方案具有重要意義。 

    變電站自動(dòng)化系統(tǒng)由5個(gè)部分組成:主站、遠(yuǎn)方終端單元(re mote terminal units,RTU)、線路傳感器、遠(yuǎn)方控制SF6或真空開關(guān)、通信電纜。其中,RTU裝置位于變電站現(xiàn)場(chǎng),可以自動(dòng)采集各種開關(guān)狀態(tài)量(遙信)、模擬量(遙測(cè)),并經(jīng)**通道傳遞到監(jiān)控中心的主站系統(tǒng);有的RTU還可以按監(jiān)控人員的意圖和指令執(zhí)行特定的遙控操作,并將操作結(jié)果返送監(jiān)控中心主站系統(tǒng)。 

    從變電站RTU可以實(shí)現(xiàn)的功能來(lái)看,變電站的自動(dòng)化包括3個(gè)方面的內(nèi)容:遙信、遙測(cè)、遙控。除此之外,有的系統(tǒng)還可以根據(jù)遙測(cè)的結(jié)果實(shí)現(xiàn)電能量總加功能。與此相應(yīng),變電站自動(dòng)化系統(tǒng)可以分為兩類:一類只實(shí)現(xiàn)了遙信、遙測(cè)的功能,即傳統(tǒng)的SCADA系統(tǒng);而較新的SCADA 系統(tǒng)則屬于另外一類,它應(yīng)該可以實(shí)現(xiàn)所有“三遙”功能。這兩類系統(tǒng)對(duì)應(yīng)著電力系統(tǒng)自動(dòng)化的不同階段和水平。 

    從變電站RTU實(shí)現(xiàn)遙測(cè)的方法來(lái)看,RTU存在兩種實(shí)現(xiàn)方案: 

    a)直流采樣方案 

    這種類型的RTU裝置在采集模擬量之前,先利用變送器將交流轉(zhuǎn)化成直流,然后再使用RTUA/D轉(zhuǎn)換元件將直流量表示成數(shù)字量。其裝置以模擬電路為主,輔以少量的數(shù)字電路。其特點(diǎn)在于需要變換器,***的數(shù)字處理單元(CPU等),難以反映模擬量的瞬時(shí)變化,無(wú)法進(jìn)行諧波分析,電能量總加功能的實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜困難。 



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