鄭州繼飛機電設(shè)備有限公司

繼飛機電(圖)-制作電氣柜-河南電氣柜 ：

一.配電自動化概念

　　配電自動化是20世紀80年代末，美國等幾個工業(yè)發(fā)達國家發(fā)展起來的，中國目前的配電很薄弱，絕大多數(shù)為樹狀結(jié)構(gòu)，且多為架空線，可靠性差，損耗高，電壓質(zhì)量差，自動化程度低，因此加強配電的建設(shè)是當務(wù)之急，近幾年大量進行的城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)改造提供了巨大的市場機遇。采用信息技術(shù)，對配電系統(tǒng)的安全可靠運行，提高管理水平，降低損耗具有重要意義。

　　目前，配電自動化還沒有一個明確的定義。在電力系統(tǒng)一般把這4個方面的內(nèi)容統(tǒng)稱為配電管理系統(tǒng)。事實上，4個方面的內(nèi)容相互獨立運行，它們之間的聯(lián)系十分密切，特別是信息的搜集、傳遞、存儲、利用是相互影響的。分步驟地從縱向和橫向兩個方向逐步實施和完善。在供電企業(yè)內(nèi)，它屬于一個信息管理系統(tǒng)。

　　二. 配電自動化的應(yīng)用原則

　　2.1 安全性原則

　　人們生活水平已經(jīng)越來越高，電力在人們的日常生活中已經(jīng)是不可或缺的一部分，隨著人們對物質(zhì)生活要求的進一步提高，電力在人們生活中的重要作用已經(jīng)到了沒有電力就難于生活的境地。倘若電力系統(tǒng)發(fā)生了問題，就不能正常供電，不僅給人們的生活帶來了許多的不方便，而且給社會政治、經(jīng)濟等帶來重大影響，曾經(jīng)莫斯科市的一次大停電就是一個很好的例證。一次在配電自動化的過程中，安全性必須要得到保證，配電自動化一定要遵循安全性原則。這是對人民也是對社會負責(zé)。

　　2.2 可靠性原則

　　在配電系統(tǒng)中，在自動化運行管理時，可靠性原則也是要遵守的，這主要是保證用戶用電的可靠性。比如在夏天，維修電氣柜，隨著溫度的不斷升高，空調(diào)、電扇已經(jīng)是人們夏天不得不用的電器，假如供電可靠性不高，這將導(dǎo)致人們在生活中產(chǎn)生中暑等的嚴重后果。這個可靠性是指供電系統(tǒng)中，要避免配電自動化系統(tǒng)的故障導(dǎo)致用戶無法正常用電的情況，這要求配電自動化在運用中一定要做到：選用可靠的設(shè)備，要有可靠的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，有可靠的設(shè)計布局，電源也要可靠。做到了這些，基本上是能夠保證配電自動化系統(tǒng)在應(yīng)用中的可靠性的。

　　2.3 實事求是原則

　　配電自動化系統(tǒng)設(shè)備的選用要立足國情，假如選擇了嚴重不符合我國技術(shù)情況的設(shè)備，那也只會導(dǎo)致設(shè)備閑置，浪費我國國家財產(chǎn)的同時，也使得我國的配電自動化發(fā)展名不副實。我國配電自動化發(fā)展過程中，就存在許多的沒有遵從實事求是原則的現(xiàn)象，盲目的照搬照抄國外的先進技術(shù)等，背離我國的國情，許多自動化系統(tǒng)設(shè)施只能閑置著，實際運行的覆蓋率嚴重不足。

　　2.4 與時俱進，不斷完善原則

　　配電自動化在配電管理中的應(yīng)用是一項龐大而復(fù)雜的綜合性的工作，內(nèi)容豐富，對技術(shù)的要求非常之高，所以對配電自動化發(fā)展要結(jié)合時代的發(fā)展，一步步推進，不能一蹴而就，這是不現(xiàn)實的，它需要在實際的發(fā)展中不斷的完善。在設(shè)計的過程中，要有規(guī)劃的循序漸進進行設(shè)計，使得配電自動化建設(shè)能夠逐步完善，并且根據(jù)國家電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展進行變化調(diào)整，做到與時俱進。

　　三.配電自動化與配電管理

　　配電自動化系統(tǒng)具有的功能有5個方面，即配電SCADA、故障管理、負荷管理、自動繪圖/設(shè)備管理/地理信息系統(tǒng)(AM/FM/GIS)和配電應(yīng)用。同輸電網(wǎng)的調(diào)度自動化系統(tǒng)一樣，配電的SCADA也是配電自動化的基礎(chǔ)，只是數(shù)據(jù)采集的內(nèi)容不一樣，目的也不一樣，配電SCADA針對變電站以下的配電絡(luò)和用戶，目的是為DA/DMS提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。但是，僅僅是配電SCADA的三遙功能，并不能稱為配電自動化系統(tǒng)，必須在配電SCADA基礎(chǔ)上增加饋線自動化(FA)功能。饋線自動化的基本功能應(yīng)包括饋線故障的自動識別、自動隔離、自動恢復(fù)。考慮到故障的方面和表征之間的關(guān)系，故障的判斷需要考慮很多的方式方法并分別加以測試，診斷方案應(yīng)適用于單相接地故障、相—相故障、相—相接地故障和三相故障。使用范圍為中性點不接地或小電流接地系統(tǒng)。為了完成DA的功能，配電SCADA除了可以采集正常情況下的饋線狀態(tài)量，還應(yīng)對故障期間的饋線狀態(tài)進行;除可進行人工遠程控制，還應(yīng)對饋線設(shè)備進行自動控制，以便實現(xiàn)故障的自動隔離和自動恢復(fù)。

　　四.負荷控制與負荷管理

　　負荷控制與負荷管理是為了確保電網(wǎng)工作進行的穩(wěn)定性，它的主要目的是調(diào)控電流。但是這種方法已經(jīng)不能適應(yīng)發(fā)展需要，現(xiàn)在主要問題是怎樣得到用戶的肯定。所以，當前應(yīng)當考慮的問題就是怎樣獲得用戶的肯定并達到有效的輸電要求。這要求管理層的權(quán)l(xiāng)i和義務(wù)都應(yīng)當?shù)玫教嵘浞忠庾R到自己應(yīng)當行駛的責(zé)任和義務(wù)。當前，大多數(shù)電力局都擁有流量調(diào)控機構(gòu)，怎樣將舊的機構(gòu)系統(tǒng)充分利用，達到新的標準是要主要考慮的狀態(tài)之一，并能夠提升服務(wù)等級，加強管理方面的付出和肯定。

　　五.通信方式的選擇

　　配電通信在大范圍的使用運行中有重要的作用。因為終端節(jié)點的個數(shù)的原因，選擇和規(guī)劃上都較多。但是也為選擇人員帶來了巨大的工作量。面對的方法方案都太多，因為用戶都希望用到為有效而價格上為低廉的一種方式。

　　5.1電話線比較傳統(tǒng)并且簡便，能夠在duan時間內(nèi)實現(xiàn)作業(yè)，適合較為低技術(shù)的配電系統(tǒng)，因為其性能穩(wěn)定性較差，所需要的花費也比較小;專線方式的性能和穩(wěn)定性上都較好，適應(yīng)高水平的終端要求。

　　5.2無線方式有普通電臺和高速智能數(shù)傳電臺兩種。普通電臺已廣泛應(yīng)用于負荷控制系統(tǒng)中，這種設(shè)備花費較少，很便宜，但是同時也無法有較強的可靠性。頻點申請無委會控制較嚴。高速智能數(shù)傳電臺通信速率高，頻點可復(fù)用，支持X.25協(xié)議，有路由選擇功能和主動上報功能，但是價格昂貴，難以普及。

　　5.3光纖通信方式有光端機方式和光接口板方式兩種。光纖的特點是能夠容納較大的內(nèi)容，并且對于干擾信號有阻礙作用，耗費量小，因此，其價格也比較昂貴。光端機方式適合容量大的站點，成本也較高。光接口板的方式將光電轉(zhuǎn)換器直接置入配電終端內(nèi)，并可以利用編碼復(fù)用方式多個配電終端設(shè)備公用一對光纖，有效地降低了成本。另外，如果多膜光纜能夠滿足配電系統(tǒng)的距離要求，多膜光纜在價格上為大眾接受。光纖通信的發(fā)展前景十分可觀。

　　5.4開關(guān)設(shè)備與FTU的配合。配電開關(guān)漸漸追求能夠自動開啟和斷電。以改善傳統(tǒng)電路依靠人員手動來操作機器的運行和停止的弊端。新的開關(guān)在電路上的設(shè)置有所不同，具有智能化的特點，并且能夠自己發(fā)現(xiàn)電路中存在的問題，依靠問題產(chǎn)生的循環(huán)變化促使開關(guān)自動運行和停止。節(jié)省人工工作的時間，為修理贏得效率。用于配電自動化系統(tǒng)的開關(guān)設(shè)備有兩種，一種是自動重合器，它本身具有故障電流的識別能力和操作順序控制能力。另一種是與FTU一體化的智能負荷開關(guān)。采用依靠重合器時序整定的方法實現(xiàn)饋線自動化功能，優(yōu)點是省略了通信系統(tǒng)的專門使用性，缺點是對于設(shè)施要求嚴格，能夠承受較大的電流沖擊。

　　六.配電自動化管理系統(tǒng)的實施

　　6.1

規(guī)劃和建設(shè)好配電架、規(guī)劃和建設(shè)好配電架，是實現(xiàn)配電自動化及管理系統(tǒng)的基本條件。用的配網(wǎng)接線有樹狀，放she狀，網(wǎng)狀，環(huán)網(wǎng)狀等形式，其中環(huán)網(wǎng)接線是配網(wǎng)常用的一種形式將配電環(huán)網(wǎng)化，并將10kV饋線進行適當合理的分段;保證在事故情況下，110kV變電容量10kV主干線和10kV饋線有足夠的轉(zhuǎn)移負荷的能力。

　　6.2

加強領(lǐng)導(dǎo)，統(tǒng)籌安排，分步實施、配電自動化及管理系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用，是從傳統(tǒng)的管理方式向現(xiàn)代化管理方式的飛躍，其涵蓋的內(nèi)容十分廣泛，涉及部門諸多，為此，必須加強領(lǐng)導(dǎo)，統(tǒng)一規(guī)劃，因地制宜，分步實施，以實現(xiàn)jia的投入產(chǎn)出比。

　　6.3

解決好實時系統(tǒng)與管理系統(tǒng)的一體化問題，由于配電自動化(DA)涉及的一次設(shè)備成本較大，目前一般僅限于重要區(qū)域的配網(wǎng)使用，而AMFMGIS則可在全部配網(wǎng)使用，若使用一體化可通過AMFMGIS系統(tǒng)在一定程度上彌補DA在這方面的不足，故配電自動化及管理系統(tǒng)的實時SCADA和AMFMGIS的一體化頗為重要。

　　6.4

配置合理的通信通道，通信系統(tǒng)信道的選用，應(yīng)根據(jù)通信規(guī)劃，現(xiàn)有通信條件和配電自動化及管理系統(tǒng)的需求，按分層配置，資源共享的原則予以確定，信道種類有光纖、微波、無線、載波、有線、主干線推薦使用高中速信道，試點項目建議使用光纖。

　　6.5 選擇可靠的一次設(shè)備，對一次開關(guān)設(shè)備除滿足相應(yīng)標準外，還應(yīng)滿足配電自動化及管理系統(tǒng)的要求。

　　提高配電自動化系統(tǒng)的應(yīng)用水平，可以實現(xiàn)：優(yōu)化配電結(jié)構(gòu)，提高供電可靠性;快速查找、排除電力故障，盡快恢復(fù)供電，提高優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平;合理分配電力負荷，降低線路損耗，提高電壓水平;大大縮短停電時間，減少人工操作次數(shù);實時記錄配電運行狀態(tài)，為配電生產(chǎn)運行提供決策支持。配電自動化及管理系統(tǒng)具有實時性好，自動化水平高，管理功能強之特點，能提高供電可靠性和電能質(zhì)量，改善對用戶的服務(wù)，具有顯著的經(jīng)濟優(yōu)越性和良好的社會綜合效益。

PLC外接急停按鈕的常閉觸點，為什么梯形圖中用的是常開觸點？

PLC外部的硬件輸入電路與梯形圖中對應(yīng)的觸點是通過輸入過程映像寄存器聯(lián)系起來的。在掃描循環(huán)的輸入處理階段，PLC讀取I0.0端子外接的輸入電路的接通/斷開狀態(tài)。外部輸入電路接通時，I0.0對應(yīng)的輸入過程映像寄存器為1狀態(tài)，梯形圖中I0.0的常開觸點接通，常閉觸點斷開，反之亦反。

CPU實際上只知道外部輸入電路的通、斷，并不知道外部的輸入電路是什么觸點，或者是多個觸點組成的串并聯(lián)電路。輸入模塊可以外接常開觸點，也可以外接常閉觸點。不管外接的是什么觸點，在梯形圖中，可以使用輸入點的常開觸點或常閉觸點。

如果在PLC的外部接線圖中，I0.0端子外接急停按鈕的常開觸點，按下急停按鈕，河南電氣柜，I0.0對應(yīng)的輸入過程映像寄存器為1狀態(tài)，梯形圖中I0.0的常閉觸點斷開，因此梯形圖中應(yīng)使用I0.0的常閉觸點。

如果在PLC的外部接線圖中，I0.0端子外接急停按鈕的常閉觸點，未按急停按鈕，它的常閉觸點閉合，I0.0對應(yīng)的輸入過程映像寄存器為1狀態(tài)，梯形圖中I0.0的常開觸點閉合。按下急停按鈕，它的常閉觸點斷開，I0.0對應(yīng)的輸入過程映像寄存器為0狀態(tài)，梯形圖中I0.0的常開觸點斷開，因此梯形圖中應(yīng)使用I0.0的常開觸點。

綜上所述，可知I0.0端子外接急停按鈕的常閉觸點時，梯形圖中應(yīng)使用I0.0的常開觸點。

如果在PLC的外部接線圖中，全部使用常開觸點，梯形圖與對應(yīng)的繼電器電路圖中觸點的常開、常閉類型完全相同。建議在一般情況下盡量用常開觸點提供PLC的輸入信號。

急停按鈕和用于安全保護的限位開關(guān)的硬件常閉觸點比常開觸點更為可靠。如果外接的急停按鈕的常開觸點接觸不好或線路斷線，緊急情況時按急停按鈕不起作用。如果PLC外接的是急停按鈕的常閉觸點，出現(xiàn)上述問題時將會使設(shè)備停機，有利于及時發(fā)現(xiàn)和處理觸點的問題。

1、按照圖紙檢查回路（未送電狀態(tài)下）

一般PLC系統(tǒng)的圖紙包含柜內(nèi)圖紙和柜外圖紙兩部分；柜內(nèi)圖紙指柜子內(nèi)部的接線圖；柜外圖紙是所有接出電氣柜的接線圖。這一部分需要檢查的是；1圖紙設(shè)計是否合理，包括各種元器件的容量等等。2根據(jù)圖紙檢查元器件是否嚴格按照圖紙連接。

在這一過程中，需要注意的地方就是檢查電源，1確保回路沒有短路。2確保強弱電沒有混合到一起；因為PLC電源為24v，一旦因為接線錯誤導(dǎo)致220V接進PLC里，很容易將PLC或者拓展模塊燒毀。

2、檢查PLC外部回路，也就是俗稱的“打點”

電源確認完畢后送電，測試輸入輸出點，這就是俗稱的“打點”，測試IO點需要挨個測試，包括操作按鈕，急停按鈕，操作指示燈以及氣缸及其限位開關(guān)等等，具體方法是一人在現(xiàn)場側(cè)操作按鈕等，另一人在PLC測監(jiān)控輸入輸出信號；對于大型系統(tǒng)應(yīng)該建立測試表，即測試后做好標記。如果發(fā)現(xiàn)在施工過程中有接線錯誤的地方需要立即處理。

這一步應(yīng)該注意的是需要將程序備份后清空PLC里面的程序或者將程序禁用，避免因測試導(dǎo)致設(shè)備的動作。

3、檢查機械結(jié)構(gòu)并測試電機類負載

這一步需要檢查機械結(jié)構(gòu)是否緊固等等，電機類負載是否做好相應(yīng)保護，避免因意外導(dǎo)致的事故，檢查完畢后需要手動去測試設(shè)備運行，如正反轉(zhuǎn)電機類，需要測試線路是否完好并帶電試車，變頻器類設(shè)置相應(yīng)參數(shù)并進行電機優(yōu)化，靜態(tài)識別或者動態(tài)識別等。

這里需要注意的是對于一些特殊負載，比如說垂直類上下移動的負載需要由專業(yè)人員進行，以免因控制不當導(dǎo)致測試事故。

4、調(diào)試手動模式/半自動模式以及相關(guān)邏輯關(guān)系

IO點和負載側(cè)都測試以后，接下來要進行的就是手動模式下的調(diào)試。這里的手動模式也可以叫做半自動模式，不是用手直接去按動電磁閥或接觸器等，而是指通過按鈕或者HMI的按鈕等去驅(qū)動設(shè)備，是與自動狀態(tài)對應(yīng)的。手動模式的測試可以將自動模式按照人的意愿分解，方便測試程序。

這一環(huán)節(jié)重要的是要測試安全功能，即在設(shè)備運行狀態(tài)下測試急停，安全光柵等等的安全功能是否起到相應(yīng)作用。

5、根據(jù)生產(chǎn)工藝調(diào)試自動模式

在完成半自動調(diào)試后，可進一步調(diào)試自動工作。這一環(huán)節(jié)是重要的，需要根據(jù)生產(chǎn)工藝測試各種連鎖，包括邏輯連鎖，安全連鎖等，而且要多測試幾個工作循環(huán)，以確保系統(tǒng)能正確無誤地連續(xù)工作。

6、特殊工藝的測試

PLC系統(tǒng)里除了邏輯控制，制作電氣柜，還有很多拓展出來的功能，比如說PID控制等，當這些邏輯調(diào)試基本完成后，可著手調(diào)試模擬量、脈沖量控制。主要的是選定合適控制參數(shù)。一般講，這個過程是比較長的。要耐心調(diào)，參數(shù)也要作多種選擇，再從中選出優(yōu)者。有的PLC，銷售電氣柜，它的PID參數(shù)可通過自整定獲得。但這個自整定過程，也是需要相當?shù)臅r間才能完成的。

7、完成上述所有的步驟

整個調(diào)試基本算是完成了。接下來就到了預(yù)生產(chǎn)的步驟了，預(yù)生產(chǎn)是生產(chǎn)前的工作檢測，在該階段可以配合生產(chǎn)進行一些特殊的測試，比如說生產(chǎn)節(jié)奏是否滿足，帶載情況下安全功能還能否起作用等等，一般連續(xù)生產(chǎn)一定時間后就可以交工了。

新手尤其需要注意電源，記得我在多年前調(diào)試一個項目的時候，因為施工單位將大皮帶的拉繩開關(guān)的220V觸點和24V觸點接錯了（皮帶的拉繩開關(guān)為安全裝置，兩組觸點，一組為220V斷開控制回路，另一組為24V進入PLC），導(dǎo)致燒毀了一個數(shù)字量輸入模板，后來就長記性了，再調(diào)試的時候一定分清220和24，就再也沒出現(xiàn)過問題。