基于PLC的高压直流电源控制系统的设计和实现

同时由于高压设备的特殊环境，下位机现场的电缆合理布线是避免控制电缆在高压区域受强磁场干扰以保证控制精度和可靠性的关键。系统对开关量的测控采用固态继电器做中间环节二次触发和接收现场接触器的信号和状态，一个具备高压大电流测量，继电器控制各类开关接触器，霍尔元件传感器感应采集模拟量反馈信号，控制电缆采用屏蔽双绞线穿管走线，保证了控制系统的可靠性。
三、控制系统软件设计
下位机PLC根据系统的控制逻辑进行编程设计，西门子STEP7组态软件提供梯形图，语句表和方框图的编程方式，采用块编辑方式代替传统的编辑方式，用户可以根据实际需要选用或编辑相应的组织块，功能块和数据块，调用实时性强，程序优化余地大，微秒级指令执行速度，24K内置RAM和4M的外接存储卡供用户零活编译应用程序。图4显示了用户部分应用程序逻辑并采用梯形图(见图5)实现。

图4 控制系统部分应用程序

工控机配置组态王(KingView)进行用户人机通讯和操作界面设计，组态王(KingView) 是随着对工业自动化的要求越来越高，以及大量控制设备和过程监控装置之间的通讯的需要，为实现监控和数据采集系统而开发的组态软件。运行在Windows 9X/NT上的一种组态软件。用户可以方便地构造适应自己需要的数据采集控制系统，用户编制的人机界面友好而功能全面，具备实时操作界面，实时曲线和历史曲线显示，并具备报警记录和打印功能，提高了系统操作自动化水平。本系统采用的上位机通过组态王和西门子PLC的协议，以MPI通信电缆串行方式与下位机通讯，速率187.5Kb完全满足了用户要求。通过中间寄存器对下位机进行寻址读写以完成上下位机实时通讯。本控制系统采用了输入/输出寄存器直接寻址和数据块寄存器寻址，编程直观方便，易于掌握。

图5 控制系统部分梯型图

四、结 论
本PLC组态控制系统在高压直流电源实际使用中实现了传统的电器控制向模块化﹑数字化的微机自动控制转变，简化了诸多操作结构，大大减少了人为误差，提高了操作效率，增强了系统功能和可靠性，其结构紧凑，扩展性强，解决了长期以来高功率设备控制系统自动化程度不高的难题。亦可为其它高低压电气控制场合提供一个参考模式。
参考文献
[1] 《Design and Simulation for The Pulse High-Voltage DC Power Supply of 1.2MW/2.45GHz HT-7U Low Hybrid Current Device System》 黄懿贇 《Plasma Science Technology》2000年第6期 ISSN 1009-0630，CN 34-1187/TL，中国合肥出版。
[2] 《西门子SIMATIC可编程控制器操作手册》2000年产品手册。C79000-G7076-C102-5D00，中国北京出版。