PLC在馈电开关控制系统中的应用和分析
一、系统概述
矿用隔爆型真空馈电开关（以下简称馈电开关）主要用于煤矿井下，在交流50hz、电压至1140v，额定电流分别为400a、500a、630a、 800a的线路中，作为供电系统的总开关、分支开关，或作为矿用隔爆型移动变电站用馈电开关（打开后盖板与移动变电站对接），也可作为大容量电动机不频繁起动之用。具有过载、短路、欠压、漏电保护（选择性漏电保护）及漏电闭锁等功能。产品可应用在矿用隔爆型真空馈电开关等煤矿安全用电监测系统中。
二、系统配置与功能实现
1、kbz630z控制系统硬件配置
显示屏： 防护等级达到ip65的4行汉字文本显示屏 一块，
可编程控制器： un200系列cpu224q un 214-1af23-0xb0 一块
扩展模块： 三相交流电及漏电监测模块un 231-0bh22-0xa0 一块
（注：kbz800z型需要两块三相交流电及漏电监测模块）
2、系统架构
该系统由一套unimat plc+文本屏构成的控制系统和真空断路器构成的执行系统构成。如图所示。其中cpu进行一些逻辑控制，矿用模块主要是采集ac电压、电流和漏电电阻等信号，从而实现系统监测监控并完成漏电闭锁、过载、短路、断相、欠压和过压等保护功能，具有智能化程度高、性能稳定、动作可靠等优点。
3、系统难点
系统主要是要保证漏电保护动作时间小于50ms和短路保护动作的时间小于100ms，所以要保证cpu的采集处理运行速度很快，unimat plc采用高频微处理器，指令处理速度比普通plc提升3-10倍，采用unimat un200 plc的采集与控制周期时间是12ms，加上外围的设备时间30ms，共42ms，达到了设备的标准要求。
4、监控功能设计
采用文本显示屏，配合unimat un200系列小型plc，实现对馈电开关的工作状态、参数和故障类型显示和记忆，并可对具体参数进行修改调整，友好的用户界面，具有良好的人机对话功能，可大大提高判断故障和排除故障的效率。
所有模拟信号全部处理为数字信号，具有抗干扰能力强、接线简洁、信息量大、控制可靠准确等特点。
具有完备的自检、自诊断和故障模拟实验功能，可方便地检查保护和控制系统正常与否。
5、系统功能实现
该馈电开关充分考虑煤矿井下的工作环境，集机械制造、自动化、测控技术与仪器仪表、计算机应用科学技术等学科于一身，其主要技术指标如下：
电压等级：1140v/660v；频率：50hz；
总额定电流：800a、1200a，单台工作电流可达到400a；
漏电闭锁保护：附加直流检测，1140v-40k欧、660v-22k欧；
漏电保护动作：1140v-20k欧、660v-11k欧；
短路保护：为额定电流的3-10倍；
过压和欠压保护：0.75ue《u《1.15ue；
超温保护和超限保护；
开关设备有漏电试验和过流试验按钮，可随时检测馈电开关保护功能；
目前国内大多数馈电开关采用西门子+变送器+漏电保护器控制的方案，尽管该方案能达到系统要求，但是在控制功能上有很大局限性。采用此方案替代上述方案后可以对整个馈电开关的工艺参数如电流、电压等参数进行在线检测。降低了客户的成本，保证了工艺条件的稳定、提高了产品的响应速度。采用文本显示屏，利用显示屏反应出来的报警信息，工作人员很容易排除故障。提高了生产效率。
6、系统亮点
该系统所采用的三相交流电及漏电监测模块un 231-0bh22-0xa0是一大亮点，该模块通过交流互感器能够实现对交流电信息的采集，配合cpu的运算和控制，可以实现过压、欠压、过载、短路、漏电、三相不平衡保护等功能；能够对电网绝缘电阻进行监测；具有零序电压和零序电流采集功能。该产品是un200plc的一个扩展模块，具体见下图和接线图：
该模块技术指标如下表示：
该模块还可以应用于多种电源监测控制类产品上去，比如各种电气控制的配电系统监测，小型变电站的监测系统以及其他组合开关等。
三、使用效果分析
本控制系统在馈电开关系统中实现了预期目的，根据馈电开关系统在实用中的重要程度选择深圳亿维自动化的un200系列plc和三相交流电及漏电监测模块，提高了系统稳定性，达到了系统的响应要求，简化了配线施工，降低了维护难度，由于该系列plc和西门子s7-200plc完全兼容，降低了工程师的开发难度，又在一定程度上节省了系统成本。该系统在投入运行后状态良好，还应用于多条自动化控制系统的电源屏监控，有较好的行业应用前景
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二、系统配置与功能实现
1、kbz630z控制系统硬件配置
显示屏： 防护等级达到ip65的4行汉字文本显示屏 一块，
可编程控制器： un200系列cpu224q un 214-1af23-0xb0 一块
扩展模块： 三相交流电及漏电监测模块un 231-0bh22-0xa0 一块
（注：kbz800z型需要两块三相交流电及漏电监测模块）
2、系统架构
该系统由一套unimat plc+文本屏构成的控制系统和真空断路器构成的执行系统构成。如图所示。其中cpu进行一些逻辑控制，矿用模块主要是采集ac电压、电流和漏电电阻等信号，从而实现系统监测监控并完成漏电闭锁、过载、短路、断相、欠压和过压等保护功能，具有智能化程度高、性能稳定、动作可靠等优点。
3、系统难点
系统主要是要保证漏电保护动作时间小于50ms和短路保护动作的时间小于100ms，所以要保证cpu的采集处理运行速度很快，unimat plc采用高频微处理器，指令处理速度比普通plc提升3-10倍，采用unimat un200 plc的采集与控制周期时间是12ms，加上外围的设备时间30ms，共42ms，达到了设备的标准要求。
4、监控功能设计
采用文本显示屏，配合unimat un200系列小型plc，实现对馈电开关的工作状态、参数和故障类型显示和记忆，并可对具体参数进行修改调整，友好的用户界面，具有良好的人机对话功能，可大大提高判断故障和排除故障的效率。
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具有完备的自检、自诊断和故障模拟实验功能，可方便地检查保护和控制系统正常与否。
5、系统功能实现
该馈电开关充分考虑煤矿井下的工作环境，集机械制造、自动化、测控技术与仪器仪表、计算机应用科学技术等学科于一身，其主要技术指标如下：
电压等级：1140v/660v；频率：50hz；
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漏电闭锁保护：附加直流检测，1140v-40k欧、660v-22k欧；
漏电保护动作：1140v-20k欧、660v-11k欧；
短路保护：为额定电流的3-10倍；
过压和欠压保护：0.75ue《u《1.15ue；
超温保护和超限保护；
开关设备有漏电试验和过流试验按钮，可随时检测馈电开关保护功能；
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6、系统亮点
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