基于PLC的电气化铁道牵引变电所远动监控系统

其

它

清东勺卜 P L

C

的电气化会先道骆开源四川峨眉6 1

月民引

变电所萄豆动监土之戈民统黄建敏(西南交通大学峨眉校区

2 4

0

) 2

摘

要

介绍了基于 P C的 L。

T R,

U

的远程分布多变电所的 SC A D,

刀R T

U方案

,

并据此设计和建成了一个完整的。

远动监控实验系统关键词

系统组网简洁软件层次清晰并满足可靠性和可扩展性的要求

电气化铁路

牵引变电所

远动监控系统

1

引言电气化铁道是由沿线分布的牵引变电所分段供,

显示屏

卜月调度员站卜{打印机一

电的多个牵引变电所由远方的调度中心实现远动

监控

。

每个变电所设置,

RTU

在线采集运行数据和;,

确定运行状态并将它们传输至调度中心整的 sc A D灯 R T u系统,

RTU

接

厂匕|川曰川洲日川

R TUS一一一 1

开出入块模、

Je s

l 1

日川曰日P U门块模

、

块开出入模电信入源通模块决模模块

J .

1

收调度中心指令对变电所的设备实施控制构成完。

U P门模信块块源模模电块模块通入

为适应教学和科研的需,

要 2 0年经教育部立项西南交通大学在峨眉校 0区建成了变电所远动监控 ( S CA D灯 R U )实验系 T

统该系统的设计目标是实施对铁路牵引变电所等多种供电设备进行远程监视控制测量实现无人、、

,

器变送

备设

器变送

备设

,

值守对各种瞬间发生的电气事故进行分析判断对现场众多电气数据进行记录和统计处理2。

,

,

图,,

基于

P LC

的 S C A O那R T U实验系统RTU。

系统组成变电所远动监控 ( S C A D灯 R TU

控制设备在这里指的是 5个2.

,

由 PLC模块构成 R下U下位机的关键设备是采用法国施耐德 ( S c hn e

)实验系统由 3der

i

-

个部分组成 (见图;

1

): ( l设置在调度端的控制站 )5

)电气公司的。

Mom

e n

tu m

PL C,

系列构成的R TU,

5

个

设备 ( 2分布在某铁路沿线的 )拟 )配置在,

个牵引变电所 (模和被控设备采集,

RTU

该方案采用模块式结构可根据实际需求进。

5

个变电所内的;

R TU。

行灵活配置和扩展:

采用

PLC

的

基于以下几

信号变送装置 ( 3数据传输通道 ),

)点考虑 ( l系统为开环监控工作方式对于控制过。

系统包括上位机和下位机 2部分如图 1所示上位机是指调度端 (调

度员站 )包括Ma h c i HMI (,

H

u

m

n a

程的快速性要求不高; ( 2 ) P L具有高可靠性和极 C的抗干扰能力; ( 3模块化配置能实现多功能扩强 )

a f e r c )系统和数据库管理系统功能是遥控操作遥信遥测显示及数据报表统计记录事、、

e n n I

e t

展.

。

各变电所的监控信号量统计和。

T R

U

的 PL功 C

,

能模块配置见表卜表 22 2 P LCP LC

故分析等

。

而下位机是指数据采集系统及各种智能:

编程软件c

编程用基于 M it,

o ot r f s W in d

o

s w环境的编程、、

收稿日期

2003

一

7 0

一

5 0

;

修回日期

:

20 3 ) (

一

9 0

一

2

软件铁道建筑技术

c

o

c P n e

开发以实现现场数据的采集计算T E C H N O LO G丫20昭

月八I W A丫 L

C O N S I- U C T O N I R

6 ( )

其

它

表变电所编号遥控量遥信量遥测量

1l

各变电所的监控信号 t统计号2

能系统仿真等5

、

。

号7 l6 7

3

号7 l6 6 7

4

号7 l6 7

号4 32

2

.

4

系统网络结构

7 l6 7

系统采用标准的开环总线以太网配置这样不

,

仅降低了成本方便布线易于扩展而且保证了信息传输的安全性能对数据进行有效的分流从而减,,

,

,

,

6

轻网络负荷增强了系统的可靠性表2变电所编号离散量基板型号离散量基板数量模拟量基板型号及数量处理器模块型号及数量

,

。

其网络标准为整个系统采用。,

各变电所的1

R TU2

的

P LC3

功能模块配置4

IE E E so 2 3.

;

传输速率为

10

Mb p s

。

号

号

号一

号16

5

号

10

l/ Oo M以太网交换机形成自适应以太网通信

17 0 A D M 3 50

10 2 4 V d C

16

点输人/l

点输出2

10 0 M

作为调度端内部的数据传输速率而调度端与0之间的数据传输速率为 1Ba se一

R TUll l

M

,

这是因为在。

RTU

0中采用的是通用的 11

T

集线器

7 1 0 AA I0 3 0

0

一

8

通道输人/通道输出基板 2IE C M I,,

由于调度端与,

5

个变电所之间都有数十,,

km

的

块1 7 1 C CC 9 8 0 30 ET一

远距离故它们之间用光纤连接成骨干网这样不仅处理器 s lZ K R A M内置 W e网页支持 h,,

( H

以太网口 )& R弘8 5l

可以解决远距离通信问题而且可以大大提高骨干网的抗干扰能力和可靠性。

远程监视和诊断处理器模块安装装位置通信适配器模块型号

块扣在模拟量AA I

通过光纤连接的骨干网、

扣在离散量 AD M

基板上17 0 E N T l lO

基板上IP Mo d bus

具有较大的带宽为将来扩充网络提升速度预留了空间。

,

) ( 0l

ET H

(以太网口 ) T CP/l l

各控制域的交换机到现场设备之间采用屏蔽,

l

块1 2

双绞线交换机安装在靠近现场设备的地方一。

。

通信适配器模块

上位机与下位机的通信是监控系统的关键之

数量/块通信适配器模块安装位置、

扣在模拟量基板上、

AA I

扣在离散量

AD M

基板上

我们选用通用的工业标准,

M o bu d s

协议并与s

,

以太网 T C P I结合在 T C P帧中嵌人 M o b d u/ P

信息

帧成为基于以太网的统计数据通信系统故障诊断等功能E合Ic、

,

Mo d

u h

。

T CP/

P I协议如图 2,

。

Co c P n et、

符

所示

。

一

1 13 1

一

3、

编程语言标准有梯形图顺序功、

,

能图功能块图结构化文本指令表,、

。

Co c P n e t

提供、

传输标识

协议标识

数据域

应用层

了实用简单友好的用户界面有丰富的编译工具强

劲的搜索功能自由格式的图形编辑器完 …… 此处隐藏：6366字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……