基于PLC在礦用隔爆型饋電開關控制系統中的應用

一、系統概述

礦用隔爆型真空饋電開關(以下簡稱饋電開關)主要用于煤礦井下，在交流50Hz、電壓至1140V，額定電流分別為400A、500A、630A、800A的線路中，作為供電系統的總開關、分支開關，或作為礦用隔爆型移動變電站用饋電開關(打開后蓋板與移動變電站對接)，也可作為大容量電動機不頻繁起動之用。具有過載、短路、欠壓、漏電保護(選擇性漏電保護)及漏電閉鎖等功能。產品可應用在礦用隔爆型真空饋電開關等煤礦安全用電監測系統中。

二、系統配置與功能實現

1、KBZ630Z控制系統硬件配置

顯示屏： 防護等級達到IP65的4行漢字文本顯示屏 一塊，

可編程控制器： UN200系列CPU224Q UN 214-1AF23-0XB0 一塊

擴展模塊： 三相交流電及漏電監測模塊UN 231-0BH22-0XA0 一塊

(注：KBZ800Z型需要兩塊三相交流電及漏電監測模塊)

2、系統架構

該系統由一套UniMAT PLC+文本屏構成的控制系統和真空斷路器構成的執行系統構成。如圖所示。其中CPU進行一些邏輯控制，礦用模塊主要是采集AC電壓、電流和漏電電阻等信號，從而實現系統監測監控并完成漏電閉鎖、過載、短路、斷相、欠壓和過壓等保護功能，具有智能化程度高、性能穩定、動作可靠等優點。

3、系統難點

系統主要是要保證漏電保護動作時間小于50ms和短路保護動作的時間小于100ms，所以要保證CPU的采集處理運行速度很快，UniMAT PLC采用高頻微處理器，指令處理速度比普通PLC提升3-10倍，采用UniMAT UN200 PLC的采集與控制周期時間是12ms,加上外圍的設備時間30ms,共42ms，達到了設備的標準要求。

4、監控功能設計

采用文本顯示屏，配合UniMAT UN200系列小型PLC，實現對饋電開關的工作狀態、參數和故障類型顯示和記憶，并可對具體參數進行修改調整，友好的用戶界面，具有良好的人機對話功能，可大大提高判斷故障和排除故障的效率。

所有模擬信號全部處理為數字信號，具有抗干擾能力強、接線簡潔、信息量大、控制可靠準確等特點。

具有完備的自檢、自診斷和故障模擬實驗功能，可方便地檢查保護和控制系統正常與否。