工业触摸屏在油浸式变压器PLC温度控制体系中的运用

1、系统软件构成与原理
1.1 系统软件构成
油浸式变压器的温度控制系统软件主要是由5一部分构成：感应器、A/D控制模块、PLC服务器、键入plc模块及工业触摸屏等，体系结构电路原理图如图所示1所显示。在操纵一部分，采用SIEMENS的S7-300 PLC对取样数据信号实现迅速、靠谱的解决，组态为SIMATIC STEP 7；采用SIEMENS的TP270 6’触控式工业触摸屏(HMI)对实时温度值和各类常见故障数据开展表明、纪录，组态为SIMATIC ProTool V6.0。HMI和PLC中间选用MPI(多一点)通讯方式，根据对HMI界面上所设元器件特性和与PLC的数据传输详细地址的界定，完成HMI上有关元器件相应的暂存器对PLC数据存储器的读写能力。

图1 体系结构电路原理图
1.2 原理
油浸式变压器的可靠运转和使用期限与变电器运作环境温度的多少具有同时的关联，因而对变电器运作环境温度的实时监控系统十分关键。由控制器对变电器铁芯和线圈的气温开展取样，所测温数据信号经变大和A/D变换后送PLC，利用计算机开展数据处理方法，解决后的信息送HMI开展即时表明。在HMI上设置离心风机全自动启/停溫度，PLC依据预设值，可全自动启/停变电器所配置的制冷离心风机，对电力变压器开展减温。必需时还可经过触碰HMI上按键，手动式起停离心风机。在HMI上设定过热警报及过热跳电溫度规定值。当变电器绕阻溫度过高，超出规定值时，PLC将輸出绕阻过热报警系统和绕阻过热跳电数据信号，并在HMI上展现出实际信息内容。在HMI上可实现手动式消除噪音，手动式跳电实际操作。纪录各种各样告警信息内容及常见故障产生时的各相溫度值，必需时，可在HMI上键入時间标准实现查看，并依据须要随时随地开展打印出。该体系中的数据收集解决、离心风机运作和常见故障警报由PLC和HMI根据定编对应的系统来进行。
2、系统软件的软件开发
SIMATIC ProTool是西门子公司发布的组态，此软件由2一部分构成：ProTool/Lite、ProTool或ProTool CS(组态软件系统软件)组态和用以全过程数据可视化的运作系统(比如ProTool/Pro RT)。两个系统软件均能够在Windows98 SE、Windows Millenium、Windows2000和Windows NT 4.0电脑操作系统上运作。此软件具备警报纪录、表格打印出、发展趋势曲线图等各种作用，并适用除Siemens以外的第三方生产商的通信协议。本体系在其根本上开展了界面设计方案、通信组态软件、警报设定、安全性防护设计方案等一系列应用程序开发。
2.1 界面设计方案
触摸显示屏界面设计方案不但规定能完成全部的调节作用(键入及表明主要参数、储存记录、警报、打印出等)，并且要简洁明了，便于实际操作员工合理的运行实际操作。考虑到系统软件所需监管的流程自变量和具体作用，共组态软件了8组界面，下边介紹好多个基本上界面。
(1) 主界面
设计方案的监管主界面如图2所显示。主界面的中间是气温的信息表明。上边部份选用纯数据形式对变电器三相的铁芯溫度及高、低电压绕阻溫度开展即时表明；下半部位选用仿真模拟动态显示，突显变电器的最大铁芯溫度和最大绕阻溫度。在执行程序时，各溫度值可动态展示。主界面的右部为动态口令键入域和触碰实际操作区，这里各按键需键入不一样档次的动态口令即可进到。主界面的下方为不用管理权限的触控实际操作区。实际操作员工根据触碰按键，能够 转换到各监管子界面，进一步把握系统软件的工作情况，或开展技术参数调整与改动。

图2 监管主界面
(2) 常见故障纪录
每每有报警系统造成，都是会在触摸显示屏页面上弹出来警报信息对话框，与此同时警报灯闪动。将警报信息开展存档，再建立一界面组态软件信息主视图，就可储存并显示设备运作至今的全部警报信息。提醒警报号，警报造成的日期、時间，警报造成的缘故，及其是不是确定等信息内容。
(3) 数据信息纪录
组态软件事情信息并存档，在每一次造成警报时，对各相的铁芯溫度和绕阻溫度根据存档事情信息开展纪录，便于以后查看。
(4) 溫度即时数据图
即时数据图用以线上表明比较慢而持续的流程自变量。表明时，即时发展趋势在每一个时间单位(脉冲发生器)内一次只从PLC载入一个发展趋势值，并加入至实际操作模块上表明发展趋势。该程序流程中国共产党组态软件3组即时发展趋势，每一组表明一相的髙压绕阻、低电压绕阻及铁芯溫度3个自变量的曲线图，每一个自变量每10s载入一次，曲线图与此同时表明100点。
(5) 主要参数设置
在本界面中，操作工能够 对离心风机的全自动启/停溫度，绕阻过热告警溫度和绕阻过热跳电溫度开展设置，调节。进到该界面后，若软键盘10s内无姿势，系统软件将全自动回到主界面。
2.2 安全性防护设计方案
ProTool容许消费者应用动态口令来阻拦别的未受权员工应用控制，进而提升系统软件的安全系数。ProTool给予的动态口令等级从0到9。动态口令级0不需键入动态口令；动态口令级1至8，依据作用的必要性开展分派；如客户分派到动态口令级4，则可实行动态口令级0到4的作用。动态口令级9仅受权于网站管理员。对于安全工作和操控的必须 ，该体系中理解了网站管理员级即9级和操作工1级二级动态口令。对主要参数设置和手动式跳电作用需应用网站管理员级动态口令，别的实际操作，如消除噪音、手动式启/停离心风机、查询历史数据等，也需要先键入动态口令开展登录。键入动态口令，触碰“登录”按键，再触碰别的作用按键，便可进到相当于或小于该动态口令等级的子界面。子界面实际操作结束回到主界面后，触碰“撤出”按键，则动态口令无效，再度进到子界面需再次键入动态口令。若沒有触碰“撤出”按键，系统软件将在1min后全自动撤消动态口令。
2.3 工业触摸屏与PLC中间的通信
西门子PLC工业触摸屏与PLC中间的通讯方式有3种：PPI(点和点)通讯方式，MPI(多一点)通讯方式和PROFIBUS?DP通讯方式。该温度控制体系中选用MPI(多一点)通讯方式。
S7-300 PLC上有一规范化的MPI插口，它即是程序编写插口，也是数据通信插口，应用S7协议书(关键用以较短距离的数据通信)。因为MPI插口是RS485构造，PLC与工业触摸屏中间根据RS485线相接，其传输速度为187.5k串口波特率。一个MPI网能够 有好几个节点，其详细地址是在S7-300硬件配置组态软件中设定的。该体系中工业触摸屏的MPI详细地址为“1”；CPU的MPI详细地址为“2”。
工业触摸屏与全过程中间根据PLC运用自变量开展通信。一般 在PLC和实际操作模块中间互换的信息为全过程数据信息。因此在组态软件中建立偏向PLC上某一详细地址的自变量。触摸显示屏从特定的详细地址中获取该标值并表明它。一样的，操作工还可以在触控屏上键入将被载入PLC上某一详细地址的数据信息。
3、结语
在110kV油浸式变压器温度控制系统软件里将PLC和触摸显示器融合在一起，并选用PLC和触摸显示屏的相对应手机软件对各取样值实现操纵、解决，在溫度的即时表明、数据信息纪录、警报等领域有着较大的优势。实际操作员工不但能便捷的观查和把握变电器的即时运作溫度，还可依据警报信息，迅速的故障检测；依靠历史数据，管理者还可对关键信息开展剖析、查看，为电力调度、系统软件整体规划等领域给予至关重要的根据，进一步提高运作管理能力。
论文参考文献
[1] STEP7 V5.1程序编写指南［Z］.SIEMENS，1998.
[2] SIEMENS ProTool V6.0操作手册［Z］.SIEMENS，1998.
[3] 谢汝生，张松顺，贺大德.HMI在PLC控制系统软件中反物质称校准全过程中的运用［J］.电子计算机精确测量与操纵，2002，(6).

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