串行通讯的PLC远程控制.pdf

可编程控制器 PLC 的应用绝大部分都是通过编写梯形图的方式实现程序控制的，但对于智 能低压开关系统来讲，其分、断的控制往往要求由主控操作室远程控制来完成。按传统的方 法，主控室要对某一个开关柜进行操作，须先发一个控制命令，PLC 接收到该控制命令后， 再由PLC 程序执行该命令，该段程序必须用梯形图或逻辑指令编程，当开关柜数目巨大或 要求多路设备同时控制时，PLC 的程序编写就比较复杂，尤其是采用脉冲型输出控制而不 是用电平保持型控制时更是如此。因为开关柜的分、合控制须两路继电器输出分别控制“分 闸”和“合闸”，而不是由单路继电器保持输出控制，使继电器输出与开关柜分合一致。考 虑这些因素，本文采用串行通讯实现PLC 的控制，PLC 本机无须任何梯形图或逻辑指令， 这样不仅实现简单而且方便可靠。 一、低压监控系统设计 （一）系统设计要求 依据用户的实际要求，智能低压开关柜不仅能在当地手动进行分、合，而且具有系统零位、 时控和远方控制的功能，其控制回路的电气控制图如图 1 所示。图1 中SV 为转换开关，当 1、2 通时，为当地时控方式；9、10 通时为手动方式；5、6 通时为远程控制。当开关柜工 作在远方控制方式时，当PLC 输出触点#107- #113 闭合时，KM 线圈加载得电，KM 常开触 点闭合，并形成回路使KM 线圈始终得电，此时PLC 输出触点#107-#113 释放，当PLC 输 出触点 #105-115 吸合时，KA 线圈得电，KA 常闭继电路断开，使 KM 线圈回路失电，KM 常开触点断开，当 KM 线圈常开触点断开后，PLC#1052115 输出触点释放，开关维持断开 状态。图中#901-#903 作为PLC 的输入触点。 （二）设计方案简述 本系统针对低压系统的实际要求设计，实现开关柜的远程控制。主站通过电力专用 modem 与远方子站RTU 进行双向通讯，主站发出控制命令，子站接收主站控制命令并转发到PLC， 并将PLC 的执行结果及时反馈给主站，控制时间在1～2s 完成。 监控系统分为三级：主站、变电站当地子站、PLC 和仪表设备。主站借助GPS 时钟精确定 时，操作员可将任何时候的停电和启动设置进主站，由主站自动发出控制命令，该监控系统 极适合路灯及景观灯的控制。 图1 控制回路的电气控制原理图 二、通讯协议及处理方法 （一）主站与子站的通讯协议 主站采用电力系统远动循环规约与子站进行通信，但远动循环规约中仅有主站对子站的单点 遥控命令，为此主站端必须对CDT 规约进行扩展，我们借用遥信报文的格式，将主站端需 要控制的低压开关状态，用遥信报文下发到子站，为此仅需将下发的遥信报文中的开关状态 内容分析出来，分别放置在yk_road[0] 、 yk_road[1] 、yk_road[2] 、yk_road[3] 四个字节中， 支持对32 路低压断路器的控制。报文由同步字、控制字和信息字三部分组成，其格式如下： 同步字为6 个字节：0dbh ，09h ，0dbh ，09h ，0dbh ，09h ；控制字为6 个字节：控制字节、 帧类别、帧长度、源站址、目的站址、CRC 校验；信息字为帧长度×6 个字节，本文因为控 制点数在32 个以内，所以信息字仅为 6 个字节：功能码、1 到8 组开关柜控制状态、9 到 16 组开关柜控制状态、17 到24 组开关柜控制状态、备用开关柜控制状态、CRC 校验。整 个控制报文 18 个字节，这样既符合CDT 规约的通信格式，又不增加RTU 的通信报文分析 负担。 在该规约处理中，关键为实时判断出同步字头，然后根据帧类别区别遥控选择命令、遥控执 行命令、遥控辙消命令、系统对时和成组开关控制命令，分析出遥控数据存放在yk_road[0]～ yk_road[3] 中，并置相应标志，再由远动测量装置将命令进行分析转换发给 PLC。实现该规约的分析方法voidinterruptCntReach1 （）函数如下： voidinterruptCntReach1 （）/* 串口1 每收到一个字节中 断一次的中断处理程序*/ { cntreach[1]++ ； /*每接收一个字节，中断 接收计数器加1*/ stat=sio_read （p[1] ，data，1）；/*从串口1 缓冲区读入一 个字节数据放到data[0] 中*/ i （ok[1]==0 ）{/*如未判断到同步字节，以下分析同步 字头*/ switch （tp[1] ）{ case0 ：