PLC在變電站變壓器自動(dòng)化中的應(yīng)用設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)論文題目名稱(chēng)：PLC在變電站變壓器自動(dòng)化中的應(yīng)用系部名稱(chēng)：機(jī)電工程系班級(jí)：電氣自動(dòng)化（2）班學(xué)號(hào)：XXXXX學(xué)生姓名：XXXXX指導(dǎo)教師：XXXXXPLC在變電站變壓器自動(dòng)化中的應(yīng)用摘要隨著科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)的飛速發(fā)展,電氣技術(shù)發(fā)生了深刻的變化。并且對(duì)電氣產(chǎn)品的生產(chǎn)設(shè)備提出了更高的要求，高性能，高精度，高柔性和高自動(dòng)化。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，國(guó)家對(duì)電量需求是越來(lái)越大，國(guó)家在城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)和改造中，要求高壓直接接入負(fù)荷中心，形成高壓受電變壓器降壓低壓配電的供電格局，所以供電用配電要向節(jié)地、節(jié)電、緊湊型、小型化、無(wú)人監(jiān)守的方向發(fā)展?？删幊踢壿嬁刂破鱌LC作為新的工業(yè)控制裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能全面

2、，可靠性高。其突出的優(yōu)點(diǎn)是：使用方便，具有杰出的實(shí)時(shí)功能和強(qiáng)大的通訊能力。PLC的體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，編程方便，操作簡(jiǎn)單，維修方便，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化，因而在變電站綜合自動(dòng)化中得到了廣泛的應(yīng)用。中小變電站綜合自動(dòng)化設(shè)備有：可編程自動(dòng)化監(jiān)控裝置，可編程變壓器自動(dòng)化屏，可編程微機(jī)計(jì)量屏，可編程微機(jī)線路保護(hù)屏，可編程微機(jī)同期系統(tǒng)，可編程中央信號(hào)屏，可編程電容屏，可編程微機(jī)直流電源系統(tǒng)等均應(yīng)用了PLC為其智能單元，并且都能夠掛網(wǎng)運(yùn)行，方便地實(shí)現(xiàn)遙信、遙測(cè)功能，取代了傳統(tǒng)的RTU。為了進(jìn)一步提高我國(guó)電能質(zhì)量及發(fā)電的效率，我國(guó)的新建變電站全部是按綜合自動(dòng)化的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)的，而原有的變電站也在積極實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的

3、改造，而PLC技術(shù)在變電站中的應(yīng)用，使其程序開(kāi)發(fā)的難度大大降低，并為變電站無(wú)人值班提供了準(zhǔn)備品的生產(chǎn)設(shè)備提出了更高的要求，高性能，高精度，高柔性和高自動(dòng)化。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，國(guó)家對(duì)電量需求是越來(lái)越大，國(guó)家在城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)和改造中，要求高壓直接接入負(fù)荷中心，形成高壓受電變壓器降壓低壓配電的供電格局，所以供電用配電要向節(jié)地、節(jié)電、緊湊型、小型化、無(wú)人監(jiān)守的方向發(fā)展。關(guān)鍵詞：變電站；變壓器；可編程邏輯控制器；自動(dòng)化摘要I1、 PLC的發(fā)展歷程12、 PLC的基本結(jié)構(gòu)2（一）中央處理單元（CPU）3（二）存儲(chǔ)器3（三）電源33、 PLC控制系統(tǒng)的特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)4（一）可靠性4（二）易操作性4（三）

4、靈活性5（四）配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)5（五）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造5（六）體積小，重量輕，能耗低54、 PLC的工作原理5（一）工作原理階段5（二）PLC應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則、內(nèi)容與步驟75、 PLC與監(jiān)控主計(jì)算機(jī)串行通訊的實(shí)現(xiàn)7六、基于PLC的變電站及變壓器綜合自動(dòng)化系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)8（一）變電站的基本概念8（二）硬件結(jié)構(gòu)97、 PLC在變電站變壓器自動(dòng)化中的應(yīng)用11（二）通信口的設(shè)計(jì)148、 PLC的未來(lái)展望15（1） PLC技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)新的方向15（2） PLC的網(wǎng)絡(luò)及發(fā)展趨勢(shì)16九、結(jié)論17致謝18參考文獻(xiàn)19PLC在變電站變壓器自動(dòng)化中的應(yīng)用PLC的發(fā)展歷程19

5、69年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司研制出了第一臺(tái)可編程控制器PDP-14,在美國(guó)通用汽車(chē)公司的生產(chǎn)線上試用成功，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這是第一代可編程序控制器，稱(chēng)1969年，美國(guó)研制出世界第一臺(tái)PLCProgrammable,是世界上公認(rèn)的第一臺(tái)PDP-141971年，日本研制出第一臺(tái)DCS-81973年，德國(guó)研制出第一臺(tái)PLC1974年，中國(guó)研制出第一臺(tái)PLC20世紀(jì)70年代初出現(xiàn)了微處理器。人們很快將其引入可編程控制器，使PLC增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計(jì)算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。此時(shí)的PLC為微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。個(gè)人計(jì)算機(jī)發(fā)展起來(lái)后，為了方便

6、和反映可編程控制器的功能特點(diǎn)，可編程序控制器定名為ProgrammableLogicController(PLC。20世紀(jì)70年代中末期，可編程控制器進(jìn)入實(shí)用化發(fā)展階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運(yùn)算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計(jì)、模擬量運(yùn)算、PID功能及極高的性?xún)r(jià)比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。20世紀(jì)80年代初，可編程控制器在先進(jìn)工業(yè)國(guó)家中已獲得廣泛應(yīng)用。世界上生產(chǎn)可編程控制器的國(guó)家日益增多，產(chǎn)量日益上升。這標(biāo)志著可編程控制器已步入成熟階段。20世紀(jì)80年代至90年代中期，是PLC發(fā)展最快的時(shí)期，年增長(zhǎng)率一直保持為30%-40%在這時(shí)期，PLC在

7、處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高，PLC逐漸進(jìn)入過(guò)程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過(guò)程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DC繇統(tǒng)。20世紀(jì)末期，可編程控制器的發(fā)展特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。這個(gè)時(shí)期發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī)、誕生了各種各樣的特殊功能單元、生產(chǎn)了各種人機(jī)界面單元、通信單元，使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，大量的開(kāi)關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過(guò)氣動(dòng)或電氣控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。個(gè)人計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱(chēng)P。發(fā)展起來(lái)后，為了方便，也為了反映可編程控

8、制器的功能特點(diǎn)，可編程序控制器定名為ProgrammableLogicController（PL。，現(xiàn)在，仍常常將PLC簡(jiǎn)稱(chēng)PCPLC的定義有許多種。國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）對(duì)PLC的定義是：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存貯器，用來(lái)在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。上世紀(jì)80年代至90年代中期，是PLC發(fā)展最快的時(shí)期。在這時(shí)期，PLC在處理模擬量能力

9、、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高，PLC逐漸進(jìn)入過(guò)程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過(guò)程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。PLC具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制特別是順序控制中的地位，在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)是無(wú)法取代的。PLC的基本結(jié)構(gòu)PLC實(shí)質(zhì)是一種專(zhuān)用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微機(jī)計(jì)算機(jī)相同。從廣義上說(shuō)，PLC也是一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，只不過(guò)比一般的計(jì)算機(jī)具有更強(qiáng)的與工業(yè)過(guò)程相連接的接口和更直接的適用于控制要求的編程語(yǔ)言。所以，PLC與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)十分相似，也具有中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器、輸入/輸出（

10、I/O）接口、電源等，如圖所示。各種外部設(shè)備按祖觸息模擬量旨示燈圖2.1PLC結(jié)構(gòu)框圖圖2.2PLC結(jié)構(gòu)框圖按鈕開(kāi)關(guān)限（一）中央處理單元（CPU中央處理單元（CPU）是PLC的控制中樞。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)編器鍵入的用戶(hù)程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶(hù)程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。當(dāng)PLC投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶(hù)程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶(hù)程序，經(jīng)過(guò)命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶(hù)程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映象區(qū)的各輸出

11、狀態(tài)或輸出寄存器的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。為了進(jìn)一步提高PLC的可*性，近年來(lái)對(duì)大型PLC還采用雙CPU勾成冗余系統(tǒng)，或采用CPU的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個(gè)CPU出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。（二）存儲(chǔ)器存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱(chēng)為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱(chēng)為用戶(hù)程序存儲(chǔ)器。（三）電源PLC的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要得作用。如果沒(méi)有一個(gè)良好的、可*得電源系統(tǒng)無(wú)法正常工作的，因此PLC的制造商對(duì)電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視。一般交流電壓波動(dòng)在+10%（+15%范圍內(nèi)，可以不采用其他措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。三、PLC控制系統(tǒng)的特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)由于

12、PLC控制系統(tǒng)用內(nèi)部已定義的輔助繼電器替換了傳統(tǒng)的機(jī)械觸電繼電器，并去掉了原來(lái)的連接導(dǎo)線而代之以?xún)?nèi)部邏輯關(guān)系，因此，該類(lèi)繼電器的節(jié)點(diǎn)變位時(shí)間可以近似的認(rèn)為為零，無(wú)需考慮傳統(tǒng)繼電器的返回系數(shù)；可靠性強(qiáng)。該種控制系統(tǒng)的抗干擾能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)繼電器技術(shù)，能夠適合于較為復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境，操作簡(jiǎn)單。該種控制技術(shù)采用簡(jiǎn)單的指令形式，往往采用些形象、直觀的簡(jiǎn)單程序來(lái)適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)操作人員往往參差不齊的電氣專(zhuān)業(yè)技術(shù)。目前廣泛使用的的檢測(cè)方法有plc控制，繼電器控制，單片機(jī)控制等。其中PLC檢測(cè)控制系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛，因?yàn)槠渚哂幸韵绿攸c(diǎn)：（一）可靠性Plc不需要大量的活動(dòng)元件和連線電子元件。它的連線打打減少。與此同時(shí)，系

13、統(tǒng)的維修簡(jiǎn)單，維修時(shí)間短。Plc采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如：冗余的設(shè)計(jì)。繼電保護(hù)，故障診斷及信息保護(hù)及恢復(fù)。Plc有較高的易操作性。它具有編程簡(jiǎn)單，操作方便，維修容易等特點(diǎn)，一般不容易發(fā)生操作的錯(cuò)誤。Plc是為工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的控制裝置，它具有比通用計(jì)算機(jī)控制更簡(jiǎn)單的編程語(yǔ)言和更可靠的硬件。采用了精簡(jiǎn)化的編程語(yǔ)言，編程出錯(cuò)率大大減低。例如三菱公司生產(chǎn)的F系列PLC平均無(wú)故障時(shí)間高達(dá)30萬(wàn)小時(shí)。一些使用冗余CPU的PLC的平均無(wú)故障工作時(shí)間則更長(zhǎng)。從PLC的機(jī)外電路來(lái)說(shuō)，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開(kāi)關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一

14、，故障也就大大降低。止匕外，PLC帶有硬件故障自我檢測(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣，整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。（二）易操作性對(duì)plc的操作包括程序輸入和程序更改的操作。程序的輸入直接可接顯示，更改程序的操作也可以直接根據(jù)所需要的地址編號(hào)或接點(diǎn)號(hào)進(jìn)行搜索或程序?qū)ふ遥缓筮M(jìn)行更改。PLC有多種語(yǔ)言可供使用。用于梯形圖與電氣原理圖較為接近，容易掌握和理解。Plc具有的自診斷功能對(duì)維修人員維修技能的要求降低。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)硬件和軟件的自診斷，維修人員可以很快找到

15、故障點(diǎn)。（三）靈活性Plc采用的編程語(yǔ)言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊和語(yǔ)句描述編程語(yǔ)言。編程方法的多樣性使編程簡(jiǎn)單、應(yīng)用而拓展。操作十分靈活方便，監(jiān)視和控制變量十分容易。以上特點(diǎn)使用plc控制系統(tǒng)具有可靠性高，程序設(shè)計(jì)方便靈活，抗干擾能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定。等諸多優(yōu)點(diǎn)。今后PLC控制系統(tǒng)還會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。（四）配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來(lái)PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CN*

16、各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展,使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。（五）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來(lái)。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。（六）體積小，重量輕，能耗低以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm,重量小于150g,功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。四、PLC的工作原理當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過(guò)程一般分為三個(gè)

17、階段，即輸入采樣、用戶(hù)程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱(chēng)作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期問(wèn)，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。（一）工作原理階段其工作過(guò)程框圖如圖所示。圖4.1PLC工作過(guò)程框圖1 .輸入采樣模式在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶(hù)程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。2 .用戶(hù)程

18、序執(zhí)行階段在用戶(hù)程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶(hù)程序（梯形圖）。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。即，在用戶(hù)程序執(zhí)行過(guò)程中，只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM#儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的

19、凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。3 .輸出刷新階段當(dāng)掃描用戶(hù)程序結(jié)束后，PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期問(wèn)，CPIM照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，才是PLC的真正輸出。同樣的若干條梯形圖，其排列次序不同，執(zhí)行的結(jié)果也不同。另外，采用掃描用戶(hù)程序的運(yùn)行結(jié)果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運(yùn)行的結(jié)果有所區(qū)別。當(dāng)然，如果掃描周期所占用的時(shí)間對(duì)整個(gè)運(yùn)行來(lái)說(shuō)可以忽略，那么二者之間就沒(méi)有什么區(qū)別了。一般來(lái)說(shuō)，PLC的掃描周期包括自診斷、通訊等

20、，即一個(gè)掃描周期等于自診斷、通訊、輸入采樣、用戶(hù)程序執(zhí)行、輸出刷新等所有時(shí)間的總和。（二）PLC應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則、內(nèi)容與步驟圖4.2PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試的主要步驟五、PLC與監(jiān)控主計(jì)算機(jī)串行通訊的實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與PLC之間的通訊是通過(guò)傳送命令塊和數(shù)據(jù)塊來(lái)實(shí)現(xiàn)的，具命令塊格式如下：STXCMDDATAETXSUM(H)SUM(L)開(kāi)始符命令號(hào)起始地址及字節(jié)數(shù)結(jié)束符檢驗(yàn)（高位）檢驗(yàn)（低位）數(shù)據(jù)塊格式如下：STXDATAETXSUM(H)SUM(L)開(kāi)始符起始地址及字節(jié)數(shù)結(jié)束符檢驗(yàn)（高位）檢驗(yàn)（低位）六、基于PLC的變電站及變壓器綜合自動(dòng)化系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)（一）變電站的基本概念變電站是把一些設(shè)備組裝起來(lái)，

21、用以切斷或接通、改變或者調(diào)整電壓，在電力系統(tǒng)中，變電站是輸電和配電的集結(jié)點(diǎn)，變電站主要分為：升壓變電站，主網(wǎng)變電站，二次變電站，配電站。變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的電力設(shè)施，它通過(guò)其變壓器將各級(jí)電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來(lái)。變電站起變換電壓作用的設(shè)備是變壓器，除此之外，變電站的設(shè)備還有開(kāi)閉電路的開(kāi)關(guān)設(shè)備，匯集電流的母線，計(jì)量和控制用互感器、儀表、繼電保護(hù)裝置和防雷保護(hù)裝置、調(diào)度通信裝置等，有的變電站還有無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。變電站的主要設(shè)備和連接方式，按其功能不同而有差異。變壓器是變電站的主要設(shè)備，分為雙繞組變壓器、三繞組變壓器和自耦變壓器即高、低壓每相共用一個(gè)繞組，從

22、高壓繞組中間抽出一個(gè)頭作為低壓繞組的出線的變壓器。電壓高低與繞組匝數(shù)成正比，電流則與繞組匝數(shù)成反比。變壓器按其作用可分為升壓變壓器和降壓變壓器。前者用于電力系統(tǒng)送端變電站，后者用于受端變電站。變壓器的電壓需與電力系統(tǒng)的電壓相適應(yīng)。為了在不同負(fù)荷情況下保持合格的電壓有時(shí)需要切換變壓器的分接頭。按分接頭切換方式變壓器有帶負(fù)荷有載調(diào)壓變壓器和無(wú)負(fù)荷無(wú)載調(diào)壓變壓器。有載調(diào)壓變壓器主要用于受端變電站。電壓互感器和電流互感器。它們的工作原理和變壓器相似，它們把高電壓設(shè)備和母線的運(yùn)行電壓、大電流即設(shè)備和母線的負(fù)荷或短路電流按規(guī)定比例變成測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)及控制設(shè)備的低電壓和小電流。在額定運(yùn)行情況下電壓互感器

23、二次電壓為100V,電流互感器二次電流為5A或1A。電流互感器的二次繞組經(jīng)常與負(fù)荷相連近于短路，請(qǐng)注意：絕不能讓其開(kāi)路，否則將因高電壓而危及設(shè)備和人身安全或使電流互感器燒毀。開(kāi)關(guān)設(shè)備。它包括斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、高壓熔斷器等都是斷開(kāi)和合上電路的設(shè)備。斷路器在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下用來(lái)合上和斷開(kāi)電路故障時(shí)在繼電保護(hù)裝置控制下自動(dòng)把故障設(shè)備和線路斷開(kāi)，還可以有自動(dòng)重合閘功能。在我國(guó)，220kV以上變電站使用較多的是空氣斷路器和六氟化硫斷路器。隔離開(kāi)關(guān)（刀閘）的主要作用是在設(shè)備或線路檢修時(shí)隔離電壓，以保證安全。它不能斷開(kāi)負(fù)荷電流和短路電流，應(yīng)與斷路器配合使用。在停電時(shí)應(yīng)先拉斷路器后拉隔離開(kāi)關(guān)，

24、送電時(shí)應(yīng)先合隔離開(kāi)關(guān)后合斷路器。如果誤操作將引起設(shè)備損壞和人身傷亡。負(fù)荷開(kāi)關(guān)能在正常運(yùn)行時(shí)斷開(kāi)負(fù)荷電流沒(méi)有斷開(kāi)故障電流的能力，一般與高壓熔斷絲配合用于10kV及以上電壓且不經(jīng)常操作的變壓器或出線上。為了減少變電站的占地面積近年來(lái)積極發(fā)展六氟化硫全封閉組合電器（GIS）<它把斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、母線、接地開(kāi)關(guān)、互感器、出線套管或電纜終端頭等分別裝在各自密封間中集中組成一個(gè)整體外殼充以六氟化硫氣體作為絕緣介質(zhì)。這種組合電器具有結(jié)構(gòu)緊湊體積小重量輕不受大氣條件影響，檢修間隔長(zhǎng)，無(wú)觸電事故和電噪聲干擾等優(yōu)點(diǎn)，具有發(fā)展前765kV已在變電站投人運(yùn)行。目前，它的缺點(diǎn)是價(jià)格貴，制造和檢修工藝要求高。變電

25、站還裝有防雷設(shè)備，主要有避雷針和避雷器。避雷針是為了防止變電站遭受直接雷擊將雷電對(duì)其自身放電把雷電流引入大地。在變電站附近的線路上落雷時(shí)雷電波會(huì)沿導(dǎo)線進(jìn)入變電站，產(chǎn)生過(guò)電壓。另外，斷路器操作等也會(huì)引起過(guò)電壓。避雷器的作用是當(dāng)過(guò)電壓超過(guò)一定限值時(shí)，自動(dòng)對(duì)地放電降低電壓保護(hù)設(shè)備放電后又迅速自動(dòng)滅弧，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。目前，使用最多的是氧化鋅避雷器。（二）硬件結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)是為中、低壓變電站設(shè)計(jì)的，采用現(xiàn)在較為流行的分層分布式結(jié)構(gòu)形式，其硬件結(jié)構(gòu)組成如圖所示。RS232/4S5模擬量采集單元1工作站2(工程師站)數(shù)字量采集與控制單元ti前置單元層(三層)省用電源自投備用通道圖6.1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)每個(gè)模塊獨(dú)

26、立工作，互不干擾，單個(gè)模塊的故障不會(huì)影響其他模塊的正常工作，分層分布可使任務(wù)分散化，減輕上層機(jī)的負(fù)擔(dān)，以提高系統(tǒng)的速度和可靠性。本系統(tǒng)中配置三臺(tái)上層機(jī)，實(shí)際上可根據(jù)需要靈活配置，當(dāng)系統(tǒng)任務(wù)較輕時(shí)，或?qū)嵤o(wú)人值班時(shí)，所有的工作都可以放在一臺(tái)機(jī)上進(jìn)行，取消其它兩臺(tái)機(jī)，基于此原因，在本系統(tǒng)中，將這臺(tái)機(jī)稱(chēng)為“工作站0”，而不是“前置機(jī)”。本系統(tǒng)中所有的前置單元均采用總線式連接，只要預(yù)留下足夠的接線端口，增減模塊是非常方便的，只須增減相應(yīng)的設(shè)備，然后在軟件上做相應(yīng)的設(shè)置，整個(gè)系統(tǒng)將在新的組態(tài)下運(yùn)行。根據(jù)功能和所處的位置，本系統(tǒng)可分為三層：(1)第三層為數(shù)據(jù)采集控制層，它們?nèi)坑晌鏖T(mén)子S7-200系列22

27、4型PLC進(jìn)行采集與控制。開(kāi)關(guān)量采集包括斷路器位置、隔離開(kāi)關(guān)位置、繼電保護(hù)信息等，同時(shí)PLC還可接受當(dāng)?shù)刂蛋鄦T或遠(yuǎn)方發(fā)來(lái)的控制命令，做相應(yīng)的控制操作，并做安全檢查。每個(gè)PLC基本模塊負(fù)責(zé)一回電力線路或一臺(tái)變壓器設(shè)備的所有電氣參數(shù)的模擬量采集，包括電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、有功電度和無(wú)功電度等參數(shù)。根據(jù)遙信、遙控、遙測(cè)規(guī)模的大小，可以選用單獨(dú)一個(gè)基本模塊或者一個(gè)基本模塊和若干個(gè)擴(kuò)展模塊進(jìn)行組合，達(dá)到所需的遙測(cè)、遙信、遙控點(diǎn)數(shù)。圖4.2是由CPU22型S7-200PLC構(gòu)成的數(shù)據(jù)采集與控制單元結(jié)構(gòu)配置示意圖,實(shí)際配置可根據(jù)變電站規(guī)模的大小、現(xiàn)場(chǎng)一次設(shè)備布置的具體情況確定。一條總（2）第三層與

28、第二層之間通過(guò)RS-485申行總線相連。第二層為通信管理層，它是一層和三層進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的橋梁，它管理著下層的采集控制設(shè)備，同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)上層的請(qǐng)求（如設(shè)置命令）和控制命令，并將返回請(qǐng)求或執(zhí)行的結(jié)果。（3）最上層為工作站層（一層），它由一臺(tái)PC工控機(jī)和兩臺(tái)PC機(jī)構(gòu)成的局域網(wǎng)及相應(yīng)的外圍設(shè)備（如打印機(jī)、事故音響設(shè)備）等構(gòu)成，它們承擔(dān)著監(jiān)視、控制、事故報(bào)警、事故記錄分析、系統(tǒng)管理、系統(tǒng)維護(hù)等多項(xiàng)功能。七、PLC在變電站變壓器自動(dòng)化中的應(yīng)用當(dāng)前，已有變電站將PLC引入控制系統(tǒng)中，但是僅僅利用PLC對(duì)開(kāi)關(guān)量進(jìn)行控制，如對(duì)有載調(diào)壓變壓器分接開(kāi)關(guān)的調(diào)節(jié)，并聯(lián)補(bǔ)償電容器的投切等。遠(yuǎn)沒(méi)有充分發(fā)揮PLC的強(qiáng)大功能。（一

29、）在變電站綜合控制系統(tǒng)中PLC分級(jí)遞階控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)利用本文上面提到的分級(jí)遞階控制結(jié)構(gòu)，我們可以按照三級(jí)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)變電站綜合控制系統(tǒng)。1 .組織級(jí)的設(shè)計(jì)組織級(jí)是本系統(tǒng)的最高級(jí)，承擔(dān)著最優(yōu)決策的功能。當(dāng)前變電站綜合控制大部分仍是按照傳統(tǒng)的九區(qū)控制方法，利用電壓和無(wú)功功率雙參數(shù)將變電站運(yùn)行狀態(tài)分為九個(gè)區(qū)，根據(jù)各個(gè)區(qū)所對(duì)應(yīng)的控制方案進(jìn)行調(diào)節(jié)。但是，在該控制系統(tǒng)中，無(wú)功調(diào)節(jié)判據(jù)是一個(gè)與電壓無(wú)關(guān)的平行于電壓坐標(biāo)軸的固定邊界，沒(méi)有充分考慮無(wú)功調(diào)節(jié)與電壓調(diào)節(jié)相互間的協(xié)調(diào)關(guān)系。根據(jù)“保證電壓合格，無(wú)功基本平衡，盡量減少調(diào)節(jié)次數(shù)”的變電站電壓和無(wú)功綜合調(diào)節(jié)的基本原則，無(wú)功調(diào)節(jié)邊界應(yīng)當(dāng)是一個(gè)受電壓狀態(tài)影響，且在一定

30、范圍內(nèi)服務(wù)于電壓調(diào)節(jié)的模糊邊界。因此，我們對(duì)傳統(tǒng)的控制策略也作了改進(jìn)，引入了無(wú)功調(diào)節(jié)判據(jù)，提出了模糊邊界的無(wú)功調(diào)節(jié)。基于電壓與無(wú)功的相互影響，對(duì)電容器組的投切判據(jù)建立如下數(shù)學(xué)模。式中：U0為標(biāo)準(zhǔn)電壓；Q0為每組電容器的容量；U為電壓實(shí)時(shí)值；Q為實(shí)時(shí)功率值；al,a2為權(quán)重系數(shù)。根據(jù)上面推導(dǎo)出的數(shù)學(xué)模型，可以得到修正后的電壓無(wú)功雙參數(shù)調(diào)節(jié)的模糊邊界，如圖所示。我們利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模糊推理，得到最優(yōu)控制策略，形成控制規(guī)則表，將其傳遞到下級(jí)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。同時(shí)該級(jí)為操作人員提供了良好的人機(jī)界面，將電壓、電流、有功、無(wú)功等信息以曲線圖、柱狀圖等形式實(shí)時(shí)反映出來(lái)，并且在出現(xiàn)異常情況時(shí)可進(jìn)行聲光報(bào)警，使操作人

31、員可以及時(shí)全面的了解系統(tǒng)運(yùn)行情況，并可對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。該級(jí)計(jì)算機(jī)裝有專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)，在變電站內(nèi)出現(xiàn)故障時(shí)，可在專(zhuān)家系統(tǒng)的引導(dǎo)下，盡快解除故障。定時(shí)召喚打印功能和無(wú)人抄表功能可以方便的使變電站綜合控制實(shí)現(xiàn)無(wú)人職守。根據(jù)各變電站的實(shí)際運(yùn)行情況和不同時(shí)段的電壓、無(wú)功波動(dòng)情況，還可以通過(guò)控制級(jí)計(jì)算機(jī)設(shè)定電壓整定值和靈敏度參數(shù)，而且根據(jù)控制要求還可以由功能按鈕直接對(duì)有載調(diào)壓變壓器的分接頭和補(bǔ)償電容進(jìn)行控制，以進(jìn)一步增加控制的靈活性。該級(jí)的計(jì)算機(jī)還可以通過(guò)Ethernet、ARCNE等局域網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)信息共享，對(duì)某一區(qū)域進(jìn)行綜合控制，這樣既可以從整體上進(jìn)行控制，更有利于提高整個(gè)地區(qū)的供電質(zhì)量，還

32、可以減少資源的浪費(fèi)。2 .監(jiān)控/協(xié)調(diào)級(jí)的設(shè)計(jì)該級(jí)的主要功能是完成組織級(jí)下達(dá)的命令，負(fù)責(zé)執(zhí)行級(jí)PLC的協(xié)調(diào)工作。該級(jí)可由計(jì)算機(jī)或主PLC構(gòu)成，隨著PLC性能價(jià)格比的不斷提高，一般變電站的監(jiān)控/協(xié)調(diào)級(jí)都可由主PLC承擔(dān)。在變電站中，多變壓器的同步調(diào)節(jié)主要由該級(jí)負(fù)責(zé)，同時(shí)它還負(fù)責(zé)執(zhí)行級(jí)現(xiàn)場(chǎng)信息的傳輸，在整個(gè)分級(jí)遞階控制中起著橋梁作用。在小型的變電站中，為了節(jié)省投資，也可以將組織級(jí)和監(jiān)控/協(xié)調(diào)級(jí)集成在一個(gè)高性能的計(jì)算機(jī)中。3.執(zhí)行級(jí)的設(shè)計(jì)執(zhí)行級(jí)的智能程度最低，但控制精度和實(shí)時(shí)性要求最高。由于變電站電磁干擾嚴(yán)重，常規(guī)的控制器件難以達(dá)到精確控制，因而可靠性高、實(shí)時(shí)性好、性能價(jià)格比高的PLC是最佳選擇。由于

33、PLC與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，可以將最優(yōu)控制結(jié)果下載到PLC利J用PLC實(shí)現(xiàn)各種最優(yōu)控制。對(duì)于主要器件如主變壓器，可以采用PLC的冗余技術(shù)更進(jìn)一步提高可靠性。所謂PLC冗余技術(shù)即正常運(yùn)行時(shí)，一臺(tái)PLC作為主PLC進(jìn)行控制，其它的PLC作為備用，監(jiān)視系統(tǒng)運(yùn)行。當(dāng)主PLC發(fā)生故障時(shí)，由PLC協(xié)調(diào)器件指定另外一臺(tái)PLC作為主PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行，將有故障的PLC換下維修。由于PLC發(fā)生故障的幾率十分小，采用冗余技術(shù)后的故障率幾乎為零?，F(xiàn)在的PLC大多提供了現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，利用組態(tài)軟件可以方便的將現(xiàn)場(chǎng)的多臺(tái)PLC組成現(xiàn)場(chǎng)總線局域網(wǎng)?，F(xiàn)場(chǎng)總線采用開(kāi)放式的標(biāo)準(zhǔn)總線結(jié)構(gòu)，可以十分方便的將分散的智能化設(shè)備連接起來(lái)，有利于徹

34、底的實(shí)現(xiàn)分布式控制，而且有利于各臺(tái)PLC的協(xié)調(diào)動(dòng)作，提高了系統(tǒng)的可靠性。(二)通信口的設(shè)計(jì)C系列的C200H配有HOSTLINK!信模塊，對(duì)上可與計(jì)算機(jī)通信，進(jìn)行組網(wǎng)連接；對(duì)下可通過(guò)RS-232、RS-485等實(shí)現(xiàn)近程或遠(yuǎn)程的通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)線各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的監(jiān)控。本系統(tǒng)中鏈接的PLC不多，故可采用“輪詢(xún)”式的工作方式，依次對(duì)鏈接的PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。上位機(jī)對(duì)來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)經(jīng)特征識(shí)別、分析判斷后，針對(duì)不同的狀態(tài)，再經(jīng)過(guò)通信口給下級(jí)下達(dá)命令。操作人員還可經(jīng)PLC終端對(duì)PLC的工作進(jìn)行可視性監(jiān)控，通過(guò)觸摸屏開(kāi)關(guān)下達(dá)命令。因此整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的正常與否和通信口的設(shè)計(jì)關(guān)系極大。為保證通信暢通可靠，在編制程序時(shí)

35、應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1)波特率的設(shè)定應(yīng)與HOSTLINK單元的SW3的設(shè)置保持一致；(2)為保證傳輸可靠，對(duì)指令幀每一字符進(jìn)行“異或”邏輯運(yùn)算，形成通信指令檢驗(yàn)的FC刎；(3)對(duì)由HOSIINK單元返回的響應(yīng)幀在判讀其相應(yīng)位為“00”后處理，若FCS校驗(yàn)錯(cuò)或響應(yīng)幀相應(yīng)位不為“00”，顯示錯(cuò)誤信息，重新發(fā)送指令。基于PLC分級(jí)遞階控制的變電站綜合自動(dòng)控制系統(tǒng)既吸取了集散控制系統(tǒng)“信息集中，控制分散”的優(yōu)勢(shì)，又保留了PLC所固有的可靠性、靈活性及性能價(jià)格比高的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)大大降低了傳統(tǒng)集散控制系統(tǒng)的成本，提高了系統(tǒng)性能，以最低成本來(lái)完成高技術(shù)的自動(dòng)化。該控制系統(tǒng)各級(jí)之間既有分工又有聯(lián)系，協(xié)調(diào)工作。同時(shí)

36、按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際控制需要，將執(zhí)行級(jí)的PLC采用分散控制結(jié)構(gòu)，將各個(gè)PLC分散后進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，一方面可將變電站的全部信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳至組織級(jí)計(jì)算機(jī)以實(shí)現(xiàn)信息集中管理，另一方面可避免因個(gè)別設(shè)備出現(xiàn)故障而造成整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓，提高了可靠性。由于控制系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)形式，各變電站可依據(jù)自己的需要選擇不同數(shù)量、不同規(guī)格的PLC模塊，整個(gè)系統(tǒng)采用分級(jí)分散的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式，使增加或去除某些單元不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的功能。同時(shí)，PLC可以實(shí)現(xiàn)在線編程，根據(jù)不同的需要對(duì)設(shè)定值進(jìn)行整定，而不需要改變整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，因而大大提高了系統(tǒng)的靈活性。八、PLC的未來(lái)展望21世紀(jì)，PLC會(huì)有更大的發(fā)展。從技術(shù)上看，計(jì)算機(jī)技術(shù)的新成果會(huì)更多地

37、應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計(jì)和制造上，會(huì)有運(yùn)算速度更快、存儲(chǔ)容量更大、智能更強(qiáng)的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會(huì)進(jìn)一步向超小型及超大型方向發(fā)展；從產(chǎn)品的配套性上看，產(chǎn)品的品種會(huì)更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機(jī)界面、完備的通信設(shè)備會(huì)更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場(chǎng)合的需求；從市場(chǎng)上看，各國(guó)各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會(huì)隨著國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的加劇而打破，會(huì)出現(xiàn)少數(shù)幾個(gè)品牌壟斷國(guó)際市場(chǎng)的局面，會(huì)出現(xiàn)國(guó)際通用的編程語(yǔ)言；從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來(lái)看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向。目前的計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)DCS(DistributedControlSystem)中已有大量的可編程控制器應(yīng)

38、用。伴隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，可編程控制器作為自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)和國(guó)際通用網(wǎng)路的重要組成部分，將在工業(yè)及工業(yè)以外的領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越大的作用。(一)PLC技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)新的方向1 .產(chǎn)品規(guī)模向大、小兩個(gè)方向發(fā)展大I/O點(diǎn)數(shù)達(dá)14336點(diǎn)、32位為微處理器、多CPU并行工作、大容量存儲(chǔ)器、掃描速度高速化。小：由整體結(jié)構(gòu)向小型模塊化結(jié)構(gòu)發(fā)展，增加了配置的靈活性，降低了成本。PLC在閉環(huán)過(guò)程控制中日益得到廣泛應(yīng)用。2 .不斷加強(qiáng)通訊功能新器件和模塊不斷推出高檔的PLC除了主要采用CPU以提高處理速度外，還有帶處理器的EPROEROM勺智能I/O模塊、高速計(jì)數(shù)模塊、遠(yuǎn)程I/O模塊等專(zhuān)用化模塊。3 .編程工具豐富多

39、樣功能不斷提高，編程語(yǔ)言趨向標(biāo)準(zhǔn)化有各種簡(jiǎn)單或復(fù)雜的編程器及編程軟件，采用梯形圖、功能圖、語(yǔ)句表等編程語(yǔ)言，亦有高檔的PLC指令系統(tǒng)。4 .發(fā)展容錯(cuò)技術(shù)采用熱備用或并行工作，多數(shù)表決的工作方式。（二）PLC的網(wǎng)絡(luò)及發(fā)展趨勢(shì)一個(gè)或若干PLCtPC聯(lián)出系統(tǒng)，PC機(jī)起到原編程器及人機(jī)界面操作站的作用，這20世紀(jì)90年代的新潮流，這樣為系統(tǒng)集成帶來(lái)了商機(jī)，同時(shí)編程軟件和人機(jī)界面軟件（監(jiān)控軟件或稱(chēng)組態(tài)軟件）及軟件接口（或稱(chēng)驅(qū)動(dòng)軟件）也得到了發(fā)展。近年來(lái)，PLC廠家在原來(lái)CPU真板上提供物理層RS232/422/485接口的基礎(chǔ)，逐漸增加了各種通訊接口，而且提供完整的通訊網(wǎng)絡(luò)。由于近來(lái)數(shù)據(jù)通訊技術(shù)發(fā)展很快，用戶(hù)對(duì)開(kāi)放性要求很強(qiáng)烈，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及以太網(wǎng)技術(shù)也同步發(fā)展，所以PLC勾成的PC繇統(tǒng)比DCS勺開(kāi)放性所處的現(xiàn)狀稍好一些。目前羅克韋爾AB公司已形成了多層結(jié)構(gòu)體系，即EtherNet、ControlNet、DeviceNet等現(xiàn)場(chǎng)總線（原DH物也可兼容）。網(wǎng)絡(luò)還在發(fā)展，我國(guó)應(yīng)已積極的姿態(tài)投入其中。2001年我國(guó)機(jī)械工業(yè)成為工業(yè)發(fā)展新亮點(diǎn)，總產(chǎn)值比上年增長(zhǎng)17.15%,汽車(chē)產(chǎn)量為世界前10位，機(jī)床產(chǎn)量為世界第5位。機(jī)械工業(yè)利潤(rùn)增長(zhǎng)33.35%,占整個(gè)工業(yè)新增利潤(rùn)六成多。出口同樣出現(xiàn)可喜的增長(zhǎng)?，F(xiàn)在機(jī)械工業(yè)提出要實(shí)施網(wǎng)絡(luò)化，對(duì)這一點(diǎn)，PLC從