基于PLC的电力系统继电保护.docVIP

PAGE 青岛农业大学机电工程学院本科毕业设计（论文） PAGE 3 毕 业 论 文（设计） 题 目： 基于PLC的电力系统继电保护 目 录 TOC \h \z \t 一级标题,1,二级标题,2,三级标题,3 摘 要 I Abstract II 1 绪论 1 1.1 研究继电保护的目的 1 1.2 继电保护的基本任务 1 1.3 发展及现状 2 1.4 继电保护的未来发展 4 1.5 本设计中使用PLC研究的优势 6 1.6 本设计的主要工作 7 2 MM440的使用及S7-200的USS通讯设置 8 2.1 系统网络图及设计要求 8 2.2 MM440的部分参数 9 2.3 USS协议简介 10 2.3.1 通讯报文的结构 10 2.3.2 有效的数据字符 11 2.4 S7-200中USS指令介绍及使用 13 2.4.1 USS指令 13 2.4.2 S7-200中通讯接口设置 15 2.4.3 通讯程序 17 3 WinCC flexible组态软件通讯介绍及应用 19 3.1 人机界面(HMI)简介 19 3.2 WinCC flexible简介 19 3.2 WinCC flexible及HMI在本设计中的应用 21 3.2.1 项目要求 21 3.2.2 S7-200中的通讯设置 22 3.2.3 WinCC flexible中新建项目 23 4 MCGS组态软件介绍及使用 29 4.1 组态概念 29 4.2 MCGS组态基本介绍 29 4.2.1 MCGS组态概念及特点 29 4.2.2 MCGS的构成 30 4.2.3 MCGS组态软件的工作方式 31 4.3 用MCGS组态软件进行简单的保护动作组态 32 4.3.1 设计要求 32 4.3.2 组态及属性设置 33 5 PROFIBUS的介绍及使用 38 5.1 现场总线简介 38 5.1.1 现场总线概念 38 5.1.2 现场总线的特点 38 5.1.3 现场总线的优点 38 5.1.4 现场总线技术的发展趋势 39 5.2 PROFIBUS介绍 39 5.2.1 简介 39 5.2.2 组成 39 5.2.3 功用 40 5.2.4 性能 40 5.3 S7-300与S7-200的PROFIBUS通信 40 6总结和展望 42 参考文献 43 致谢 44 附件1 45 1.网络模型图 45 2.短路电流计算 46 3.断路器整定值计算 52 PAGE 41 基于PLC的电力系统继电保护 摘 要 继电保护是保障电力系统正常稳定运行的重要环节，目前多数基于DSP、RBFN、LabVIEW的设计方法不便于监控人员的使用。而PLC本身抗干扰性强，编程简单，具有远程监控、安全可靠、经济实用等优点，因此本文基于西门子PLC进行继电保护设计。 首先根据给定的网络模型，进行短路电流计算及整定值的确定。然后利用S7-200与变频器MM440进行USS通讯，实现电机的启动及变速运行。分别利用WinCC flexible 组态软件构建触摸屏人机界面系统，利用MCGS组态软件在计算机上组建网络组态系统，实现了实时监控和组网的动态演示。最后利用S7-300为主站，与S7-200及变频器组建了PROFIBUS网络系统。该设计实现了PLC与PLC及变频器的多机通信和实时监测。 关键词：继电保护；西门子PLC；WinCC flexible；MCGS组态；PROFIBUS Power System Relay Protection based on PLC Abstract Relay Protection plays an important part to ensure the power system running steadily. At present,most of the current design are mostly based on DSP, RBFN and LabVIEW technologies. It is not convenient to users. The PLC has some merits, such as good anti-interference ability, easily to be programmed, remote control,