基于PLC的供配电监控系统设计分析

基于 PLC的供配电监控系统设计分析

周迎先

烟台港集团莱州港有限公司 261400

摘要：在变电站中，通过应用配电监控系统，可有效监控各项用电设备，并完成相应的管理工作，具有较强的集中性和统一性。因此，可将该系统功能定义为大脑。近年来，科学技术发展进一步推动了变电站的功能优化，这也对配供配电系统提出了更高的要求，强调供配电系统应保障自身可靠性。本文以供配电监控系统作为重点，通过合理应用PLC技术，实现系统设计，以供参考。

关键词：PLC；供配电监控系统；系统设计

引言：市场经济发展推动了高新技术的研究工作，通过有机结合计算机技术，合理利用信息、供配电系统，供配电监控系统应运而生。但是与发达国家相比，我国在供配电技术方面相对较为落后，正处于起步状态，因此强调行业应加大对该系统的研究力度，明确该系统建设薄弱点，并借助PLC技术采取有效措施，切实落实相应的系统设计工作，促进我国电力事业稳步开展，提升供配电可靠性。

1.PLC控制系统与供配电监控系统概述

1.1PLC控制系统

该系统也被称为编程逻辑控制器，以内部储存程序作为前提，借助有效逻辑运算，并提出相应的操作指令，经数字模拟式形式，完成各项输入、输出工作，进而实现机器控制。该系统最早提出应用于美国，可实现替代继电器，具有较高的应用优势。近年来，结合科学技术发展，在完成开关量处理工作的前提下，通过添加各项新功能，PLC技术得到进一步发展，通过将其与供配电系统进行有机结合，可进一步完善相应的监控工作，确保变电站运行可靠性^[1]。

1.2供配电监控系统

该系统与现代信息通信、互联网技术密切相关，具有较高的现代化特点。通过将其应用在变电站中，可辅助工作人员完成各项工作，在提高系统运行水平方面优势显著，能够有效改善以往存在的监控不足问题，有利于减轻工作人员工作压力，提高工作便捷度。同时，通过筛选市场中高抗干扰能力的设备，并将其应用在监控系统中，结合相应的电力仪表、软件组态使用，可进一步优化系统监控水平，促进设备管理工作现代化发展。该系统主要涉及六方面功能。包括以实时性手段，监测各项电气参数；记录变电站各项故障事件；故障事件警报报告；日常数据整理以及事故数据整理；实时监控变电站负荷；监控管理电力成本。因此，总体而言，该系统应用前景十分广阔，要求工作人员应切实加大对系统设计的关注度，有效优化设计工作，确保系统功能得到有效发挥。

2.基于PLC的供配电监控系统设计

2.1硬件设计

在该监控系统中，借助PLC技术，硬件设计主要包括五个部分。其中，借助核心控制器，可有效实现区域内设备程序控制工作，并完成对各类数据的采集，最终向内部上传。利用变换模块FC105，经调用处理，能够将获取的信号转化为实际温度，并将所有数据和信号进一步进行软件上传，实现可视化显示。借助这一形式，可有效保证各模块的独立性以及灵活性，使安装更加方便，并且能够及时排查出可能出现的故障，并进行更换方式，便捷性良好。同时通过使用可视化软件，能够使整个系统运行状态得到直观显示。利用用户权限管理工作，可有效提升各项系统使用的安全性，确保所有数据均能完整地显示在屏幕上^[2]。

2.2软件设计

在整个系统中，设施分为硬件以及软件两种。其中，前者已在上文进行叙述，本篇幅主要叙述软件设计部分。软件部分主要由上位机下位机组成，分别代表监控以及现场控制程序。借助PLC技术，本文将Win CC这一可视化软件应用到该系统设计中，以直观形式对系统各个运行环节以及主要信息进行显示，确保监测人员能够及时得到有效反馈。

在完成该系统设计后，需要集中进行安装处理。首先，在安装前，要求工作人员应详细阅读系统各项系统说明书，了解安装要求，并获取相应的数据信息。在这一过程中存在的数据信息，既包括系统环境相关信息，也包括电能质量参数等数据。要求工作人员应做好细节化安装技术控制。实现对资源的有效应用，以免造成经济损失。

工作人员应以实际情况出发，经合理分配，获取信号地址，并完成相应的电路接线工作。在完成初步安装后，即进入到程序编写环节。在这一过程中，工作人员应深入了解安装实地环境，并获取相应的数据，借助PLC技术，落实仿真模拟工作，经反复多次模拟后，以保证百分百成功率作为前提，完成整体联机调试，在确保各项工作合格的情况下，正式将该监控系统进行使投入使用。在这一过程中，工作人员应密切关注整个系统运转情况，并及时发现存在的隐患，借助有效手段加以解决，确保系统能够始终保持健康的运转状态。

2.3监控系统设计

借助PLC技术，在该系统设计过程中，Win CC主要作为组态软件使用，具有功能齐全的特点，能够在操纵过程中提供实时性的画面，并且在系统出现问题的情况下，第一时间发出警报，并将事故各项数据进行准确记录。借助图形编辑器，可完成图形监控系统编辑工作。具体而言，通过以过程画面作为依据，可建立相应的对象，经组态功能，有效提升系统动态化水平。在这一过程中，可将图像对象视为断路器，借助显示属性，完成与断路器变量的连接工作，经系统检测，如果过程变量出现变化，系统将会自动对该图像对象进行显示、隐藏处理。经这一方法，能够动态显示断路器运行状态。同时，可以图像对象颜色，合理区分过程变量，并进行连接，进一步优化系统功能。

该系统具备多种功能。在运行参数监控方面，该系统可有效实现输出参数监控，当出现数值偏差时，系统将会立即发出警报，提醒工作人员注意，经解决后，报警提示可自动解除。在用户管理方面，借助该系统可设置相应的管理员，由管理员统一进行密码管理，并完成新用户添加工作。可有效提高管理的便捷性，确保各项用户信息能够得到统一管理。在配电房检测、防盗功能方面，该系统借助传感器可有效完成各设备以及配电房环境的监测工作，并将最终的检测结果涉及相关数据信息传输到PLC中，于上位机中显示，如果各项不满足运转条件，系统将会自动发出警报。

2.4参数采集

在该系统中，数据采集工作主要包括两种类型，即模拟器模拟量、开关量，其中前者主要指量化数据，而后者主要指状态数据，常见于逻辑判断中。通过合理安装数据采集程序，该系统可有效完成各项数据采集工作，并将采集完成的数据统一上传到数据库中，实现对数据库的更新，并于显示屏中显示。在这一过程中，各项数据的显示具有实时性。工作人员可通过观看显示屏，详细了解变电站设备具体情况，并进一步生成相应的报表。

结论：综上所述，对于变电站而言，供配电监控系统设计具有关键性意义。因为该系统中涉及到大量软硬件设备，借助PLC技术可有效实现对各项设备的综合控制，进一步提高供配电水平，优化系统功能。总体而言，基于PLC技术，加强系统设计规划，可有效满足当前人们持续性用电需求，也是促进电力事业发展的必然之举。

参考文献：

[1]樊星星,鹿玮.钢铁企业供配电监控系统设计探讨[J].中国金属通报,2020(03):63-64.

[2]李振宇.基于PLC的供配电监控系统设计探讨[J].矿业装备,2020(01):30-31.