胜利油田有150多座变电站，承担着胜利油田整个油区、社区及东营区部分居民的用电，油田电网的安全运行对于保证原油产量持续上产和居民的安居乐业起着至关重要的作用。
从目前来看，油田变电站的控制和管理来看还是处于落后的状况，与国外和一些先进省市相比具有很大的差异。对于直流系统，自动化监控程度低，大部分的变电站直流系统控制方式简单，多为人工控制和调节，而电池也多为铅酸电池，需要专门直流工进行维护。在管理水平上，变电站的设备管理记录和统计都是值班人员填写报表进行汇报。
随着电子技术和通讯技术的飞速发展，变电站微机保护的成功改造，对直流系统的安全运行也提出了更高的要求。必需对直流系统进行改造和完善。向无人化监控管理发展，以达到减员增效和提高自动化管理水平的目的。
AEUD-WIII全自动智能免维护直流屏采用模块化设计、数字化控制，智能化程度高。该直流电源具有先进的系统监控功能，着重电池在线管理、接地选线、“四遥”通讯、告警显示和事故追忆等功能进行开发，使得系统安全性、可靠性更高。
该系列全自动智能免维护直流屏采用SEIMENS 公司生产的OP170B型人机界面,该监控模块具有结构紧凑、显示分辨率高、可靠性高、寿命长等优点。通过人机界面可以完成整流模块启动，充电状态显示，查看报警信息，手动电池巡检，绝缘监察、接地选线、报警试验、报警复位等直流屏的所有操作，并能显示直流屏的原理图及各个运行参数和各种故障信息。控制模块采用S7-300系列模块，进行数字和模拟信号的采集及输出。一、控制要求
①整个系统实现了数字化控制、电压调节等都可由PCC 通过软件实现，提高了系统运行的可靠性。
②大屏幕液晶显示屏，汉字菜单驱动，在线帮助，操作简单方便；
③智能化的电池管理，主、浮充自动转换，手动和自动实时监控电池状态。
④接地选线功能，实时监控母线和支路绝缘状况。
⑤完善的告警处理及事故追忆功能，全面掌握系统运行状态。
⑥完善的“四遥”功能，监控中心能够监控直流系统。
二、硬件系统构成
根据以上要求，我们开发研制了孤北电厂集中控制室直流控制系统。系统配
置如下：
1、PLC 配置
变电站直流监控系统的PLC 采用SIEMENS 的S7-300 系列模块，根据系统要求，PLC总体配置如下：
① 中央处理模块（CPU）：选用CPU314。
② 数字量输入模块（DI）：选用SM321,共1 块（16 点/块）。处理4 点输入信号。
③ 数字量输出模块（DO）：选用SM322, 共4 块（16 点/块）。处理56 点输入信号。
④ 模拟量输入模块（AI）：选用SM331,共1 块（8 点/块）。处理8 点输入信号。
⑤ 模拟量输入、出模块（AI）：选用SM334,共1 块（4 点入和2 点出/块）。处理
2 点输入和2 点输出信号。
2、操作屏配置
操作屏采用两个OP170B，一个安装在控制柜，一个安装在监控中心。三、监控系统软件变电站直流监控系统的软件主要有两部分：显示单元和软件单元。
显示单元：主画面、电池巡检画面、电池组电压记录画面、绝缘监察、当前报警画面、历史报警画面、累计运行画面等画面。
软件单元：系统时钟读取、整流器控制、电池巡检、绝缘监察、接地选线、限流电阻控制、累计运行时间、当前报警处理、历史报警信息处理、报警试验、
(一)、显示单元：
操作屏采用工业级人机界面。主要完成下列任务：直流系统运行监控、故障报警、记录和排除提示、参数设置、模拟键盘操作、数据记录处理、累计运行时间等的运行时间和控制。
主画面 电池巡检
（二）、控制软件单元：（只摘录部分功能软件）
1、整流器控制
给定延时
A "F1_k1"
AN "F1_k2"
= "DO_k1"
主充电机给定A "DI_k1"
JNB _001
CALL FB 21 , DB21
_001: NOP 0
主充电机给定复位
AN "DI_k1"
AN "DI_k2"
= L 0.0
A L 0.0
BLD 102
S "float_charge"
A L 0.0
JNB _004
L 0
T "ug_hm0"
_004: NOP 0
A L 0.0
JNB _005
L 0
T "ug_hm1"
_005: NOP 0
A L 0.0
JNB _006
L 0
T DB66.DBD 580
_006: NOP 0
主浮充转换
A(
O "DI_k1"
O "DI_k2"
)
JNB _003
CALL FB 20 , DB20
_003: NOP 0
2、巡检：
能够自动（每天定时）和手动进行电池巡检。（部分程序）
每天10 点自动电池巡检A(
L MW 22
L 10
==I
)
FP M 15.2
AN "scan_end"
S "scan_start"
按下面板电池巡检键,手动进行电池巡检
A(
A "F3_bat_scan"
FP M 15.3
O(
A "F3_bat_scan"
FN M 15.4
)
)
AN "scan_end"
S "scan_start"
电池巡检开始
A "scan_start"
JNB _001
CALL FB 23 , DB23
_001: NOP 0
电池巡检开始，画面转到电池巡检画面
A "scan_start"
FP M 17.4
JNB _002
L 2
T MW 102
_002: NOP 0
电池巡检结束,复位电池组序号,
L MW 186
L 18
==I
= L 0.0
A L 0.0
JNB _003L 0
T MW 116
_003: NOP 0
A L 0.0
JNB _004
L DB65.DBW 100
T MW 118
_004: NOP 0
A L 0.0
BLD 102
L S5T#2S
SD T 51
电池巡检结束,置位电池巡检标志位
A T 51
= L 0.0
A L 0.0
JNB _005
L 0
T MW 186
_005: NOP 0
A L 0.0
BLD 102
S "scan_end"
电池巡检结束后,进行过、欠压判断
A "scan_end"
JNB _006
CALL FB 24 , DB24
_006: NOP 0
3、绝缘监察及接地选线：
能够自动（每天定时）和手动进行绝缘监察及接地选线。（部分程序）
判断系统时钟是否为9 点，若是，则启动自动执行绝缘监察功能
A(
L MW 22
L 9
==I
)
FP M 15.5S "auto_gnd_chk"
根据绝缘监察霍尔电压采样值与设定值的大小，判断是否出现不平衡接地，若出现，则启动
AN "gnd_chk"
= L 2.0
A L 2.0
A(
L MW 148
L MW 122
>I
)
FP M 15.6
S "en_unbalance"
A L 2.0
A(
L MW 148
L MW 122
<=I
)
FP M 15.7
R "en_unbalance"
使绝缘监察启动的三种条件，有任何一个满足要求，则开始绝缘监察
A(
O "auto_gnd_chk"
O(
A "en_unbalance"
FP M 16.1
)
O(
A "en_unbalance"
FN M 16.2
)
O(
A "F4_gnd_chk"
FP M 16.3
)
O(
A "F4_gnd_chk"
FN M 16.4
))
AN "gnd_chk"
S "en_chk"
进行绝缘监察时，进入绝缘监察画面
A "en_chk"
FP M 17.5
JNB _001
L 4
T MW 102
_001: NOP 0
监察完毕，进行监察使能复位
A M 17.0
R "en_chk"
R "gnd_chk"
监察完毕，进行对地电阻值，电压值记录及进行报警
A M 17.0
JNB _009
CALL FB 25 , DB25
_009: NOP 0
4、当前报警及历史报警信息处理：（程序略）
故障分类为二级:分为一般故障和致命故障。
一般故障包括：
当发生此类故障时，仅声光预警，不中断当前操作。根据系统中产生的各种故障实施相关的故障声光报警和记录，此刻显示屏进入故障报警画面，显示故障内容，性质，时刻，按ACK解除声音报警，但故障显示仍然存在，直至解除故障。
致命故障包括：
当发生此类故障，将禁止所有控制输出，声光报警，在显示屏上显示故障类型、内容、时刻。只有在排除故障，按人工复位键后系统恢复正常工作。
普通故障指示（K8）
L MW 84
L 1
==I
= M 8.4
致命故障指示（K9）
L MW 84
L 2==I
= M 8.7
5、显示画面及LED 灯指示
主充电机运行指示灯（F1）
A "DI_k1"
= M 6.0
= M 6.1
主充电机直流输出故障闪烁报警控制（故障）
A(
O(
L DB65.DBW 202
L 1
==I
)
O(
L DB65.DBW 204
L 1
==I
)
)
JNB _00f
L 1
T MW 52
_00f: NOP 0
蓄电池充电状态显示控制（主充）
A "DI_bat"
AN "float_charge"
JNB _019
L 1
T MW 68
_019: NOP 0
蓄电池充电状态显示控制（浮充）
A "DI_bat"
A "float_charge"
JNB _01a
L 2
T MW 68
_01a: NOP 0四、结束语
变电站直流监控系统自1999 年开发后（S7-200 系统），2001 年进行改进（S7-300系统），至今已近四年，正常运行证明：整个系统设计先进、合理，操作简单，可靠性高，完全符合用户预期的要求，已经在胜利油田得到广泛应用，2002年获得了胜利]油田推广应用项目二等奖，不久将推广应用至其它地区。6ES7221-1BH22-0XA8代理订购
1、引言
随着中国经济的蓬勃发展，我国单位GDP能耗与欧美发达国家的差距越来越大，引起了政府及国民的极大关注，“十一五”规划已将节约能源作为国家实现可持续发展的关键措施，分别提出了“建立全社会的可持续发展能效目标”和“向低能耗方向有效调整产业结构”的战略方针。德维森科技（深圳）有限公司开发生产的V80 节能专用 PLC——V80-M16MAD-LD采用调压节能方式，可为整厂节能、路灯节能、楼宇节能提供整体的解决方案。
2、节能原理
2.1、灯光节能原理
路灯的供电电压随用电的峰谷而波动，在电压低于电压谷值UMIN和高于电压峰值UMAX时，发光效率降低，线路损耗和灯具热耗等无功功耗加大。路灯节能控制器检测输入电压/电流信号，并对路灯的供给电源进行优化控制，从而达到大程度节省电能的目的。路灯节能控制器还具备智能控制功能。根据不同的策略进行路灯的分组开关控制。
因为各个地区的经纬度不同，冬天和夏天的光照时间也不相同。要根据不同地区、不令进行不同的开关灯策略设置。比方说黑龙江，在夏天在晚上7 点左右开灯，而冬天在下午 4 点开灯，为了满足不同地区不段的不同要求，需要将全年分成 24个以上的段，不同的时间段使用不同的开关灯策略。为满足客户对现场数据进行远程集中监控和本地参数显示调试的需求，目前，路灯节能控制器多数采用RTU 或者 GPRS DTU 方式，其中后者在成本上更低，在可用性方面也更简洁便利。
2.2、整厂节能原理
整厂节能的实现方式与灯光节能类似，但增加了功率因数补偿和监控功能，整厂节能需要对节能前与节能后的能耗进行记录和比较，例如，节能前全厂耗电为13 万度/月，节能后全厂耗电为 10万度/月，功率因数也较之前有所提高，这些都需要有相关的记录和分析数据，并得到用户的认同。
2.3、变频节能
变频节能原理是根据对电机转速的调整来达到节能的效果，如注塑机节能、空压机节能等。
3、系统设计
针对灯光节能、整厂节能、变频节能的需求，德维森科技（深圳）有限公司开发生产的V80-M16MAD-LD 节能专用 PLC集成了调压调速节能所需功能，包括市电的电压、电流采集、调压节能器的控制、多种远程通讯方式（可选）、实时时钟、本地七段数码管显示和LCD显示（可选）、本地轻触按键和 PVC 按键（可选）等。M16MAD-LD 还保留了PLC所有的固有特性，如高抗干扰能力、可编程性、各种标准的通信和 IO 接口、掉电保持等。
如上图所示，PLC 根据采集到的市电电压和不同的节能策略调节节能调压器的输出，可以通过 GPRS 的DTU，将现场的数据传给远方监控室内的计算机，通过监控主机可以对现场的数据进行集中监测，并对控制策略作出及时调整。
4、功能和性能分析
4.1 市电采集
多数通用 PLC 的 CPU模块本身不具备或具备少量的模拟量接口，而整厂节能和大型的路灯节能控制器则需要数量较大的模拟量接口。M16MAD-LD 多可以采集 7路模拟量信号，7 路模拟量输入信号的类型包括：±10V、±20mA、热电阻等，可以满足大多数用户的
需要，例如，在整厂节能和大型的路灯节能器能够满足 3 路电压和 1 路或者 4路电流信号采集的需求。
4.2 功率因数计算
对于整厂节能，功率因数测量是必不可少的，据了解，目前尚没有一种 PLC支持功率因数的换算，而如果用单片机开发则会面临周期太长和精度太低的问题。
M16MAD-LD 的模拟量输入支持交流信号输入，AD 转换速率高达 300K，可以满足工频为 50Hz的市电功率因数计算，可计算三相市电的功率因数，并将数据上传供用户进行节能分析。
4.3 实时时钟
节能厂商如果采用独立的实时时钟控制器，必将引发成本上升和可靠性下降等不良后果。而 M16MAD-LD内带实时时钟，包括年、月、日、时、分、秒、周，用户可以方便用户利用实时时钟进行不同控制策略的调整。
4.4 通讯功能
目前，节能控制对于通信和监控的要求越来越高，大多数的路灯节能用户要求在远方可以完成控制参数的调整，还需要能在现场接屏进行监控，因为各家RTU 与屏的通信协议不同，造成节能厂商的开发难度大大增加。M16MAD-LD 带有 RS232 和 RS485 两个通信口，都支持MODBUS 从协议，RS485 支持 MODBUS 主协议和 FREE 协议，用户可利用这两个通信口与各种不同通信装置进行通讯，如GSM、GPRS DTU、MODEM等，还可与各种显示屏、监控软件、组态软件进行通信。通过通信接口还能对各种第三方的表计或者变频器进行监控，从而达到整合的目的。
4.5 多机联网
路灯节能控制器因为单控制器的控制量有限，需要多台控制器联网进行监控。多台M16MAD-LD 可通过 RS485联网，交换数据，并可共用同一台 GPRS 与远端服务器通讯。
4.6 人机接口
M16MAD-LD 带 7 段数码管显示或 LCD 液晶屏显示，用户可以在 PLC 内编程设置显示内容。键盘接口多支持4*4 的键盘矩阵，可以选用 PVC 薄膜按键或都轻触按键等进行用户自定义功能设置。
4.7 兼容功能
大多数普通节能控制器都不支持可编程，造成无法做到升级和现场维护。M16MAD-LD兼容标准 V80 系列 PLC的编程软件和所有功能，如，支持梯形图编程，支持掉电保持功能，支持在线编程功能，支持远程监控功能等。
4.8 可靠性和电磁兼容能力强
节能控制器控制的是强干扰的大感性负载，如何提升系统的抗干扰能力成为了系统设计者为伤脑筋的问题。而 PLC与其它用单片机开发的控制板间的区别就在于 PLC是一个通用的工控平台，不仅具有标准的软件、通信、接口，其电磁兼容、环境测试也都是符合国家标准的，V80 系列 PLC 产品已通过CE 认证，能够在各个方面满足客户的需要。
4.9 宽温工作范围
针对北方用户室外环境的需要，M16MAD-LD可以在-40~85℃的宽温范围内进行工作，并保证性能与可靠性。
5、结论
根据市场需求，德维森科技（深圳）有限公司开发生产的 V80 节能专用 PLC——V80-M16MAD-LD采用调压节能方式，可以满足整厂节能、路灯节能、楼宇节能等不同客户的实际需求。
目前，V80-M16MAD-LD已应用在华南多家大型的节能设备厂商的设备中，并在可靠性、专用性和灵活性等方面都得到了用户的认可和好评。
一、 前言
电梯控制系统主要由调速部分和逻辑控制部分构成。调速部分的性能对电梯运行时乘客的舒适感有着重要作用，目前，大多选用高性能的变频器，利用旋转编码器测量曳引电机转速，构成闭环矢量控制系统。通过对变频器参数的合理设置，不仅使电梯在运行超速和缺相等方面具备了保护功能，使电梯的起动、低速运行和停止更加平稳舒适。变频器自身的起动、停止和电机给定速度选择则都有逻辑控制部分完成，逻辑控制部分是电梯安全可靠运行的关键。V80系列 PLC以其可靠性高、运算速度快、产品成本低和电梯专用客制化服务等优点，已在多家电梯厂家中的电梯生产及改造中获得了应用。本文以一台 4 层 4站的别墅电梯控制系统为例，阐述了 V80 系列 PLC 在电梯控制系统的设计思想和实现方案。
二、 电梯控制系统构成
电梯控制系统主要由变频调速主回路、输入输出单元以及 PLC 单元构成，由如图 1所示，用来完成对电梯曳引电机及开关门机的起动，加减速，停止，运行方向，楼层显示，层站召唤，轿箱内操作，安全保护等指令信号进行管理和控制功能。
变频调速主回路由三相交流输入、变频调速驱动、曳引机和制动单元构成，变频器采用日本安川公司矢量控制电梯专用变频器616G5，其具有良好的低速运行特性，适合在电梯控制系统中应用。三相电源R、S、T 经接线端子进入变频器为其主回路和控制回路供电，输出端 U、V、W接电动机的快速绕组，外接制动单元减少了制动时间，加快制动过程。旋转编码器用来检测电梯的运行速度和运行方向，变频器将实际速度与变频器内部的给定速度相比较，从而调节变频器的输出频率及电压，使电梯的实际速度跟随变频器内部的给定速度，达到调节电梯速度的目的。变频器输入信号为：上、下行方向指令，零速、爬行、低速、高速、检修速度等各种速度编码指令，复位和使能信号。变频器输出信号为：（1）变频器准备就绪信号，在变频器运转正常时，通知控制系统变频器可以正常运行；（2）运行中信号，通知PLC 变频器正在正常输出；（3）零速信号，当电梯运行速度为零时，此信号输出有效并通知 PLC完成抱闸、停车等动作；（4）故障信号，变频器出现故障时，此信号输出有效并通知 PLC 作出响应，给变频器断电。
输入输出单元为 PLC 的 I/O接口部分，主要由厅外呼叫、轿箱内选层、楼层及方向指示、开关门、井道内的上下平层、上下强迫换速开关、门锁、安全保护继电器、检修、消防、泊梯、称重等单元构成。输入单元为：（1）厅外呼叫单元，用来对各层站的厅外召唤信号进行登记、记忆和消除，兼有无司机状态的“本层厅外开门”功能，全集选方式的呼梯信号为2N-2 个（N 为层站数），下集选方式的呼梯信号为 N个；（2）轿箱内选层单元，负责对预选楼层指令的登记、消除和指示，呼梯信号数为电梯停站层数 N；（3）开关门按钮，输入 PLC控制轿门的开闭（厅门也动作）；（4）上下平层装置，用来保证电梯轿箱在各层停靠时准确平层，通常设置在轿顶，电梯轿箱上行接近预选层站时，上平层感应器限进入遮磁板，电梯仍继续慢速运行，当下平层感应器再进入遮磁板时，上行接触器线圈失电，制动器抱闸停车；（5）上下限强迫换速开关，用于保护电梯的高速运行安全，避免电梯出现冲顶或蹲底事故，当电梯到达上下端站时，装在轿厢边的上下限强迫换速开关打板，信号输入PLC，PLC发出换速信号强迫电梯减速运行到平层位置；（6）门锁装置（或轿门和厅门联锁保护装置），轿门闭合和各厅门闭合上锁是电梯正常起动运行的前提；（7）安全回路，通常包括轿内急停开关、轿顶内急停开关、安全钳开关、限速器断绳开关、限速器超速开关、底坑急停开关、相序保护继电器、上下限极限开关等；（8）检修、消防和泊梯，检修、消防和泊梯为电梯的三种运行方式，检修运行为电梯检修时的慢速运行方式，消防运行有消防返回基站和消防员专用两种运行状态，泊梯状态，消除内选和外呼信号，自动返回泊梯层、关门并断电；（9）称重单元，用来检测轿厢负荷，判断电梯处于欠载、满载或超载状态，输出数字信号给PLC，根据负载情况进行起动力矩补偿，使电梯运行平稳。输出单元为：（1）楼层及方向指示单元，包括电梯上下行方向指示灯、层楼指示灯以及报站钟等，目前的方向及层楼指示灯主要有七段码显示方式和点阵显示方式，本系统为七段码显示方式；（2）开关门单元，用于控制电梯的厅门和轿门的打开和关闭，在自动定向完成或电梯平稳停靠后，PLC给出相关指令，由变频门机完成开关门动作。
图 1 电梯控制系统原理图
PLC 单元为电梯控制系统的核心部分，由 PLC提供变频器的运行方向和速度指令，使变频器根据电梯需要的速度曲线调节运行方向和速度。通过 PLC的合理编程，实现自动平层、自动开关门、自动掌握停站时间、内外呼信号的登记与消除、顺向截梯及自动换向等集选控制功能。
三、 PLC 的 I/O 接口配置
PLC 选用德维森科技（深圳）有限公司的 V80 系列，PLC的输入输出点数可根据需要配置，并可根据用户的要求增加并联功能。以编制一台 4 层 4 站的电梯为例，先根据控制要求计算所需要的 I/O接口点数，其中输入点数为 32，输出点数为 24。选用 V80 系列 PLC 的一个 CPU 单元 M40DR 和一个扩展单元E16DR 来完成电梯控制系统的逻辑控制。
四、 工作过程
电梯完成一个呼叫响应的步骤如下：
（1）电梯在检测到门厅或轿箱的召唤信号后将此楼层信号与轿箱所在楼层信号比较，通过选向模块进行运行选向。
（2）电梯开始起动，通过变频器驱动电机拖动轿箱运动。轿箱运动速度由低速转变为中速再转变为高速，并以高速运行至目标层。
（3）当电梯检测到目标层减速点后，电梯进入减速状态，由高速变为低速，并以低速运行至平层点停止。
（4）平层后，经过一定延时开门，直至碰到开门到位行程开关；再经过一定延时后关门，直到安全触板开关动作。
五、 结束语
本文以德维森科技（深圳）有限公司生产的 V80 系列 PLC 为例，阐述了 PLC在电梯控制系统中的应用，分别描述了电梯控制系统的构成及工作原理，并给出了 PLC 的 I/O 接口配置。
通过 V80 系列 PLC在某型号电梯控制系统的现场应用，在广大电梯使用客户中获得了良好的评价，并得到了多家生产厂家对该系列 PLC质量和性能的认可，该电梯控制系统只需要稍加改进即可应用于更高性能要求的电梯中。这一切都表明该系列 PLC不仅可以满足电梯对高可靠性的实际需求，在控制水平和性能完全可以替代进口的同类产品，并将突破电梯领域应用到更为广泛的行业，未来前景将更为广阔。
胜利油田有150多座变电站，承担着胜利油田整个油区、社区及东营区部分居民的用电，油田电网的安全运行对于保证原油产量持续上产和居民的安居乐业起着至关重要的作用。
从目前来看，油田变电站的控制和管理来看还是处于落后的状况，与国外和一些先进省市相比具有很大的差异。对于直流系统，自动化监控程度低，大部分的变电站直流系统控制方式简单，多为人工控制和调节，而电池也多为铅酸电池，需要专门直流工进行维护。在管理水平上，变电站的设备管理记录和统计都是值班人员填写报表进行汇报。
随着电子技术和通讯技术的飞速发展，变电站微机保护的成功改造，对直流系统的安全运行也提出了更高的要求。必需对直流系统进行改造和完善。向无人化监控管理发展，以达到减员增效和提高自动化管理水平的目的。
AEUD-WIII全自动智能免维护直流屏采用模块化设计、数字化控制，智能化程度高。该直流电源具有先进的系统监控功能，着重电池在线管理、接地选线、“四遥”通讯、告警显示和事故追忆等功能进行开发，使得系统安全性、可靠性更高。
该系列全自动智能免维护直流屏采用SEIMENS 公司生产的OP170B型人机界面,该监控模块具有结构紧凑、显示分辨率高、可靠性高、寿命长等优点。通过人机界面可以完成整流模块启动，充电状态显示，查看报警信息，手动电池巡检，绝缘监察、接地选线、报警试验、报警复位等直流屏的所有操作，并能显示直流屏的原理图及各个运行参数和各种故障信息。控制模块采用S7-300系列模块，进行数字和模拟信号的采集及输出。一、控制要求
①整个系统实现了数字化控制、电压调节等都可由PCC 通过软件实现，提高了系统运行的可靠性。
②大屏幕液晶显示屏，汉字菜单驱动，在线帮助，操作简单方便；
③智能化的电池管理，主、浮充自动转换，手动和自动实时监控电池状态。
④接地选线功能，实时监控母线和支路绝缘状况。
⑤完善的告警处理及事故追忆功能，全面掌握系统运行状态。
⑥完善的“四遥”功能，监控中心能够监控直流系统。
二、硬件系统构成
根据以上要求，我们开发研制了孤北电厂集中控制室直流控制系统。系统配
置如下：
1、PLC 配置
变电站直流监控系统的PLC 采用SIEMENS 的S7-300 系列模块，根据系统要求，PLC总体配置如下：
① 中央处理模块（CPU）：选用CPU314。
② 数字量输入模块（DI）：选用SM321,共1 块（16 点/块）。处理4 点输入信号。
③ 数字量输出模块（DO）：选用SM322, 共4 块（16 点/块）。处理56 点输入信号。
④ 模拟量输入模块（AI）：选用SM331,共1 块（8 点/块）。处理8 点输入信号。
⑤ 模拟量输入、出模块（AI）：选用SM334,共1 块（4 点入和2 点出/块）。处理
2 点输入和2 点输出信号。
2、操作屏配置
操作屏采用两个OP170B，一个安装在控制柜，一个安装在监控中心。三、监控系统软件变电站直流监控系统的软件主要有两部分：显示单元和软件单元。
显示单元：主画面、电池巡检画面、电池组电压记录画面、绝缘监察、当前报警画面、历史报警画面、累计运行画面等画面。
软件单元：系统时钟读取、整流器控制、电池巡检、绝缘监察、接地选线、限流电阻控制、累计运行时间、当前报警处理、历史报警信息处理、报警试验、
(一)、显示单元：
操作屏采用工业级人机界面。主要完成下列任务：直流系统运行监控、故障报警、记录和排除提示、参数设置、模拟键盘操作、数据记录处理、累计运行时间等的运行时间和控制。
主画面 电池巡检
（二）、控制软件单元：（只摘录部分功能软件）
1、整流器控制
给定延时
A "F1_k1"
AN "F1_k2"
= "DO_k1"
主充电机给定A "DI_k1"
JNB _001
CALL FB 21 , DB21
_001: NOP 0
主充电机给定复位
AN "DI_k1"
AN "DI_k2"
= L 0.0
A L 0.0
BLD 102
S "float_charge"
A L 0.0
JNB _004
L 0
T "ug_hm0"
_004: NOP 0
A L 0.0
JNB _005
L 0
T "ug_hm1"
_005: NOP 0
A L 0.0
JNB _006
L 0
T DB66.DBD 580
_006: NOP 0
主浮充转换
A(
O "DI_k1"
O "DI_k2"
)
JNB _003
CALL FB 20 , DB20
_003: NOP 0
2、巡检：
能够自动（每天定时）和手动进行电池巡检。（部分程序）
每天10 点自动电池巡检A(
L MW 22
L 10
==I
)
FP M 15.2
AN "scan_end"
S "scan_start"
按下面板电池巡检键,手动进行电池巡检
A(
A "F3_bat_scan"
FP M 15.3
O(
A "F3_bat_scan"
FN M 15.4
)
)
AN "scan_end"
S "scan_start"
电池巡检开始
A "scan_start"
JNB _001
CALL FB 23 , DB23
_001: NOP 0
电池巡检开始，画面转到电池巡检画面
A "scan_start"
FP M 17.4
JNB _002
L 2
T MW 102
_002: NOP 0
电池巡检结束,复位电池组序号,
L MW 186
L 18
==I
= L 0.0
A L 0.0
JNB _003L 0
T MW 116
_003: NOP 0
A L 0.0
JNB _004
L DB65.DBW 100
T MW 118
_004: NOP 0
A L 0.0
BLD 102
L S5T#2S
SD T 51
电池巡检结束,置位电池巡检标志位
A T 51
= L 0.0
A L 0.0
JNB _005
L 0
T MW 186
_005: NOP 0
A L 0.0
BLD 102
S "scan_end"
电池巡检结束后,进行过、欠压判断
A "scan_end"
JNB _006
CALL FB 24 , DB24
_006: NOP 0
3、绝缘监察及接地选线：
能够自动（每天定时）和手动进行绝缘监察及接地选线。（部分程序）
判断系统时钟是否为9 点，若是，则启动自动执行绝缘监察功能
A(
L MW 22
L 9
==I
)
FP M 15.5S "auto_gnd_chk"
根据绝缘监察霍尔电压采样值与设定值的大小，判断是否出现不平衡接地，若出现，则启动
AN "gnd_chk"
= L 2.0
A L 2.0
A(
L MW 148
L MW 122
>I
)
FP M 15.6
S "en_unbalance"
A L 2.0
A(
L MW 148
L MW 122
<=I
)
FP M 15.7
R "en_unbalance"
使绝缘监察启动的三种条件，有任何一个满足要求，则开始绝缘监察
A(
O "auto_gnd_chk"
O(
A "en_unbalance"
FP M 16.1
)
O(
A "en_unbalance"
FN M 16.2
)
O(
A "F4_gnd_chk"
FP M 16.3
)
O(
A "F4_gnd_chk"
FN M 16.4
))
AN "gnd_chk"
S "en_chk"
进行绝缘监察时，进入绝缘监察画面
A "en_chk"
FP M 17.5
JNB _001
L 4
T MW 102
_001: NOP 0
监察完毕，进行监察使能复位
A M 17.0
R "en_chk"
R "gnd_chk"
监察完毕，进行对地电阻值，电压值记录及进行报警
A M 17.0
JNB _009
CALL FB 25 , DB25
_009: NOP 0
4、当前报警及历史报警信息处理：（程序略）
故障分类为二级:分为一般故障和致命故障。
一般故障包括：
当发生此类故障时，仅声光预警，不中断当前操作。根据系统中产生的各种故障实施相关的故障声光报警和记录，此刻显示屏进入故障报警画面，显示故障内容，性质，时刻，按ACK解除声音报警，但故障显示仍然存在，直至解除故障。
致命故障包括：
当发生此类故障，将禁止所有控制输出，声光报警，在显示屏上显示故障类型、内容、时刻。只有在排除故障，按人工复位键后系统恢复正常工作。
普通故障指示（K8）
L MW 84
L 1
==I
= M 8.4
致命故障指示（K9）
L MW 84
L 2==I
= M 8.7
5、显示画面及LED 灯指示
主充电机运行指示灯（F1）
A "DI_k1"
= M 6.0
= M 6.1
主充电机直流输出故障闪烁报警控制（故障）
A(
O(
L DB65.DBW 202
L 1
==I
)
O(
L DB65.DBW 204
L 1
==I
)
)
JNB _00f
L 1
T MW 52
_00f: NOP 0
蓄电池充电状态显示控制（主充）
A "DI_bat"
AN "float_charge"
JNB _019
L 1
T MW 68
_019: NOP 0
蓄电池充电状态显示控制（浮充）
A "DI_bat"
A "float_charge"
JNB _01a
L 2
T MW 68
_01a: NOP 0四、结束语
变电站直流监控系统自1999 年开发后（S7-200 系统），2001 年进行改进（S7-300系统），至今已近四年，正常运行证明：整个系统设计先进、合理，操作简单，可靠性高，完全符合用户预期的要求，已经在胜利油田得到广泛应用，2002年获得了胜利]油田推广应用项目二等奖，不久将推广应用至其它地区。