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。