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液晶面板式PZK系列智能直流屏使用说明书PZK程控直流屏使用说明书1．简介PZK系列程控直流电源屏是采用了当今直流领域最先进的高频开关电源与PLC、液晶显示屏控制相组合的方法，结合本公司多年研制的一套系统软件而构成的新一代无人职守直流电源产品。
它的各部分元件都选用了目前国内外最合适、高可靠的器件。
同传统直流屏相比，它的显示操作单元选用了液晶显示屏，采用人机对话方式直观操作；它的监控单元选用了高速、高性能的PLC，采用对直流屏各组成单元实时扫描实现全面监测和闭环控制；它功率输出单元采用高频开关技术和冗余配置，输出电压电流都具有很高的精度和很低的纹波系数；它的电池选用了高性能免维护系列电池。
PZK程控直流电源屏设计参照了电力部《DL/T 459-2000》及《JB/T 5777.4-2000》技术标准，能可靠满足输配电系统正常或非正常状态下的直流控制电源和高低电压开关分合闸的供电需求，并能直接实现“四遥”。
它广泛适用于500KV以下的变配电站和60万KW以下发电厂的直流操作电源需求。
本产品自动化程度高，作为常规操作它对值班人员的专业知识要求并不高，使用本直流屏时，可详细遵照本使用手册规范操作。
2．使用环境2.1 海拨高度不超过于1000米。
2.2 环境温度-10～＋50℃。
2.3 日平均相对湿度不大于95％，月平均相对湿度不大于90％。
2.4 无强烈振动和冲击，无强烈电磁场干扰。
2.5 周围无严重尘土、爆炸危险介质、腐蚀金属和破坏绝缘的有害气体、导电微粒和严重的霉菌。
2.6 垂直倾斜度不大于5度。
3．技术指标3.1 三相交流输入电压380V（+15%，-10%），频率50 HZ±0.5 。
3.2 控制母线直流输出电压： 220V（可据用户要求进行调整）。
3.3 控制母线直流输出电流额定值：5A（可据用户要求进行调整）。
3.4 免维护全密封铅酸蓄电池的电池容量额定值：65AH。
3.5 直流屏在0.5秒内瞬时输出电流值：50A。
概述：直流屏由高频开关整流模块，可编程控制器(PLC)，蓄电池组，绝缘监视装置，蓄电池自动监测装置，母线电压自动调节装置，触摸屏，预告信号装置等组成。
蓄电池采用免维护电池。
主要技术参数：1.交流输入电压：三相AC380±15%V、50±1HZ。
2.母线电压：DC 220V/110V。
3.整流器输出额定电流：可选。
4.浮充电压：DC 246V/123V（标准）。
5.额定充电电流：0.1CA。
6.稳压精度：≤±0.2%。
7. 纹波系数：≤0.2%。
8.限流精度：≤±0.2%。
操作顺序：本设备交流进线分两路即Ｉ路电源和II路电源：I、II路交流电源操作，首先合上I路交流输入总电源开关，II路交流输入总电源开关，当I路交流电源正常工作时，I 路交流电源工作指示灯亮，表明系统已接通交流电源，II路电源只作为备用；以第I路为主回路，第II回路为备用辅助回路，当第I路交流失压时，自动切换到交流第II路（前提条件是第II 路交流正常，如果第II路交流电源本身不正常的话，则无法自动进行切换），一旦交流I路电源恢复正常，则自动切换回到交流I路，II 路交流电源工作指示灯亮。
如切断I路和II路交流输入电源，可断开交流输入开关。
故障分析：A、如果I路交流进线电源正常，I 路交流电源工作指示灯不亮，II路交流电源不能自动投入，可能是I 路交流接触器KMA11烧坏，处理方法为更换接触器，或者把I路交流输入总电源开关断开，合上II路交流输入总电源开关。
B、交流输入空气开关故障现象：交流输入不能正常接入系统，充电模块不能工作。
处理：a）暂时切换到另外一路交流输入，待电池充满电后，关断外部交流输入，更换损坏的空气开关。
b）如果两路交流输入空气开关同时损坏，应同时将两路外部交流输入电源断开，更换空气开关；在无相应配件的情况下，可以直接将交流输入接入交流空气开关的输入端子上暂时供电。
2. 启动整流模块：整流模块在交流上电时可自启动，或在触摸显示屏画面上操作起动整流模块；模块工作指示绿灯亮（启动是软启动需3~4秒），启动后模块显示模块输出电压（在模块有A/V选择按钮，可选择显电压、电流），触摸屏上有电压显示，然后相继投入控制系统各回路开关，其对应的指示灯亮，表明系统全部回路接通得电；整流器停止可按整流器停止按钮。
监控系统是直流屏系统的控制管理核心部件；监控系统的主要任务是：对直流屏的交流输入、高频整流模块、蓄电池组、馈线状态、绝缘状况等进行检测、控制、并报警，并与综合自动化通讯，实现四遥功能，能够满足电厂自动化和电力系统无人值守变电站的要求。
1．PSM-E02监控单元功能●采用128×64点阵LCD液晶显示，轻触按键操作，友好人机界面，工作参数、故障状态一目了然；●测量功能：电池电压、控母电压、充电电流、放电电流、控母电流、单体电池电压；●控制功能：均浮充自动或手动控制、充电模块开关机控制；均充电压、浮充电压、电池充电限流连续可调；●报警功能：合母电压越限、控母电压越限、开关跳闸、母线接地、馈出支路接地、单体电池电压越限。
●自动管理功能：电池自动管理，如均浮充自动转换、定期均充、均充限时、温度补偿等；●支持一组电池巡检。
●支持母线绝缘故障报警，30支路接地巡检。
●带内部RS485通信接口，可与其它厂家智能化仪器通讯。
●接口功能：通过RS232接口实现与自动化连接(CDT和MODBUS通讯)。
2．监控单元基本组成监控系统基本配置由主监控组成。
选配单元有电池巡检单元、绝缘支路检测单元、开关量单元。
系统原理框图如下：主监控防类雷单元绝缘检测整流模块01整流模块08 •••供电(220VDC/110VDC)RS485ARS485B可选件电池巡检1合母电压： 243V 控母电压： 220V 电池浮冲： 0.2A 控母电流： 0.1A 3．监控单元基本原理以微处理器为核心，采集各路模拟信号、数字信号进行数据处理，并做出告警信息，远传到后台，同时自动对电池进行均浮充电管理。
监控单元原理框图4． 显示及操作说明4.1 显示及按键说明● 面板有两个指示灯，绿色指示灯表示CPU 是否正常工作，当该指示灯按照一定频率闪烁时，那么CPU 工作正常。
红色指示灯表示系统是否异常，当系统出现故障时，该指示灯亮。
● 面板的正下方有五个按钮，分别为增加键、减少键、向上键，向下键和设置键。
1.1主要技术规格和技术指标1.1.1电气数据⑴交流输入电压：单相220V±10%，频率45-65Hz⑵直流输出电压：110V⑶直流输出电流：10-15A⑷蓄电池容量：10-65Ah⑸蓄电池规格：密封铅酸蓄电池。
1.1.2机械数据屏体尺寸：高×宽×深1660×800×600mm3重量：约290kg1.1.3技术指标:⑴稳压精度: ≤1%⑵稳流精度: ≤1%⑶纹波系数: ≤1%⑷控制母线电压波动范围: ≤5%⑸充电机直流输出电压范围: 0-150V1.2使用条件⑴工作环境温度：－10℃～40℃⑵空气相对湿度：≤85%⑶海拔高度不超过1000米；⑷无爆炸、易燃气体、尘埃及各种化学腐蚀性气体的地主；⑸无剧烈震动和冲击的地方。
1.3功能特点及适用范围可编程控制器（PLC）型全自动直流屏，充分利用软件模块、软继电器等功能，大量减少了中间继电器（硬件）的使用，简化了控制、执行机构，使系统具有硬件少，功能多的特点，提高了系统的可靠性。
主要软件块有：⑴电池恒流充电的PID调节；⑵电池恒压充电的PID调节；⑶电池自动均衡充电的PID调节；⑷电池容量监测；⑸直流输出自动调压（硅堆投切）控制；⑹充电机输出电流限制；⑺电池充电电流限制；⑻电池电压过压限制；⑼充电曲线选择并计算（选用）；⑽充电电流及电压按环境温度自动补偿（选用）；⑾交流失电再恢复供电时的软启动功能；⑿系统硬件、软件自诊断及故障报警功能；⒀数字滤波；⒁抗干扰及自恢复处理；⒂通信及打印机处理模块（选用）。
主要特点是：⑴智能化管理常规直流屏对蓄电池只能进行充电和浮充电，而可编程控制器（PLC）型直流屏除具有常规直流屏的基本功能外，还具有对电池容量的实时监测和自动补充电、自动均衡充电以及恒流恒压的自动转换、电池温度自动补偿等功能。
在充电过程中，根据监测的电池容量，在不同的充电阶段，自动调整充电电流。
使蓄电池能够充分的存贮能量，并可延长其活性物质的寿命。
浅析PLC在轨道交通直流牵引监控系统中的应用1引言近年来随着城市轨道交通自动化系统的快速发展，很多大型设备的监视和控制都选用微型plc进行改造。
对某些控制点少而控制逻辑又较复杂的小型设备来说，微型可编过程控制器紧凑的设计、良好的扩展性、低廉的价格、强大的指令以及较高的可靠性和简便的维护近乎完美的满足了小规模的控制要求。
如1500v直流开关柜的测控单元开关整流器的监视单元和400v开关柜的测控单元等均采用了plc可编程程控制器，给安装、运行、维护带来诸多的便利。
以下给出的就是sepcos-NG plc在苏州轨道交通一号线直流牵引监控系统中的一个典型应用实例。
2需求分析2.1控制网络城市轨道交通供电系统是自成体系的配电系统，包含有传统的交流供电系统和直流牵引供电系统两部分。
为了实现整体系统的安全可靠运行，必须实现电力系统的调度、运营和管理的自动化。
变电站综合自动化系统是轨道交通供电自动化的基本组成，是实现电力监控系统功能的基本单元。
轨道交通变电站内各层之间的信息可充分共享，并通过通信接口与外系统交换信息。
设计一个快速、稳定、可靠的控制网络是轨道交通变电站自动化系统的基本要求之一，是实现轨道交通供电系统运行管理功能的前提。
2.2网络结构整个上来讲，轨道交通变电站综合自动化系统划分为站级管理层，网络通信层，间隔层：(1) 站级管理层为设置在控制信号盘内的冗余热备的通信控制器、通用测控装置和一体化监视计算机。
(2) 间隔层包括分散安装于供电一次设备中的各种微机保护测控单元、信息采集设备、智能测控单元以及采用硬接点接入的现场设备。
设备包括400v 及35kv交流保护测控单元、1500v直流保护测控单元、变压器温控器、轨电位限制装置、制动能量吸收装置、杂散电流监控单元、ups直流屏、电度表、上网隔离开关、跟随所负荷开关等.(3) 网络通信层即为所内通信网络和接口设备，间隔单元通过所内通信网络层与站级管理层进行数据交换。
2.4 8250中断控制初始化通常情况下,8250设置成允许接收中断,禁止发送中断,接收中断向量类型号为05H,只要中断号小于8,则中断向量为中断号+8。
初始化由recopen()函数完成。
2.5 主函数发送程序和接收中断服务程序当主函数要求发送中断数据,从发送缓冲器取1个字符发送,指针加1,延时一段时间,再发送下一个字符直到发送完毕。
接收数据时,每当接收到1个字符便产生接收中断,跳转到接收中断处理函数中接收,存放到接收缓冲区,中断返回前,要向8250写一个正常中断结束命令20H到20H端口地址,即语句:Outportb(0x20,0x20)。
3 结语详细介绍了基于单片机的温度采集器软硬件设计及其与PC104串行通信程序的设计。
上述设计已应用到矿用变电所远程监控系统的PC104分站中,温度采集与串口通信均正常可靠。
参考文献:[1] 张小鸣,王正洪,朱正伟.高精度定点数平方根汇编子程序的实现原理[J].江苏石油化工学院学报,2004,14(4):58~60.文章编号:1671-251X(2006)03-0036-03基于PLC的直流电源屏监控系统王静爽(河北工程大学信电分院,河北邯郸 056038)摘要:介绍了一种利用PLC控制的直流电源屏监控系统的控制要求、系统组成及功能等。
关键词:直流电源屏;监控系统;PLC中图分类号:TM76 文献标识码:BA M onitoring and Control System of DC Pow er Source Screen Based on PLCWAN G Jing shuang(H ebei Univer sity of Eng ineering,H andan056038,China)Abstract:T he co ntro l demands,sy stem's constitution and functions of a monitoring and co ntro l sy stem of DC pow er source screen based on PLC w ere introduced in the paper.Key words:DC pow er sour ce screen,mo nitoring and co ntro l sy stem,PLC0 引言直流电源屏在供配电系统中主要用于水电站、发电厂、地区变电所与厂矿企业的变电所内,作为高压断路器的操作电源及控制、保护、信号、照明、二次回路仪表等设备的后备电源,特别是在交流供电回路故障时,它是整个变电站内部控制装置和照明设收稿日期:2006-02-27作者简介:王静爽(1966-),女,副教授,1989年毕业于河北工程大学,现主要从事企业自动化的理论研究和产品开发工作,已发表论文多篇。
直流屏监控系统TPM7直流屏监控系统1．TPM7系统简介TPM7直流监控系统主要是由7寸彩色监控装置TP760–T、通信控制器MCT001、交流监控模块和直流监控模块MCT002以及各功能模块所组成。
各功能模块独立运行处理，采用多重总线方式连接，提高了系统的可靠性稳定性。
2．系统结构框图如1-1-1 所示。
系统结构图1-1-13．系统主要功能3.1 监测功能：3.1.1 监测两路交流进线电压、电流及接触器工作状态；当一路交流供电出现故障时系统将自动切换到另一路供电并给出声光告警指示。
3.1.2 监测两路合闸母线、控制母线和电池组两端电压，两组电池充放电流和控制母线输出电流。
3.1.3 两组电池的放电容量计算和充放电曲线监测，其中充放电曲线监测可记录3天的实时数据。
3.1.4 一路系统环境温度检测。
3.1.5 15路开关量状态监测，根据需要可以扩展多个开关量检测模块以满足系统需求。
3.2 电池管理：两组电池的全自动均充∕浮充转换、充电限流、计时均充、均充限时、维护均充、温度补偿，实时控制充电模块自动完成对电池的充电过程。
3.3 控制功能：3.3.1 两路交流进线的手动∕自动切换，及供电方式的选择（一路供电或二路供电）。
3.3.2 两组充电模块的开机∕关机，均充∕浮充控制。
3.4 告警继电器输出功能：系统共配有8路继电器输出功能，其中一路作为系统总故障告警输出，其余作为备用继电器输出可根据用户要求定制输出功能。
3.5 断电数据保存功能：当系统断电后将自动保存系统之前所发生的历史故障信息，包括故障发生的时间、内容等详细记录。
3.6 后台通信功能：配有一个独立的上微机接口和标准的MODBUS通信协议，可接后台计算机或电力自动化控制系统。
3.7 附带功能：系统母线绝缘检测功能，及闪光继电器输出功能。
3.8 可扩展功能：3.8.1 开关量监测模块，开关量控制模块。
3.8.2 电池巡检模块：最多可扩展12台，实现两组108节电池电压的巡检功能。
构成及功能
该系统适用于500KV以下的发电厂、变电站、工矿企业、高层建筑、通讯、铁路等系统的直流操作、继电保护、控制信号和事故照明等方面的不间断直流供电控制。
这是一套理想的直流屏智能控制系统，它可按部颁标准实现所有的要求，现已在多家直流屏生产厂家配套使用。
触摸屏+PLC控制直流成套系统由硬、软件两部分构成。
硬件主要由触摸屏、PLC可编程控制器、相应电量传感器、电池巡检功能模块及支路绝缘监察模块等构成。
软件则采用所选用的进口西门子STEP 7-MicroWIN V4.0.6.35开发系统。
该系统可对传统的可控硅以及国内外各种高频开关模块等(隔离的)多种充电器进行控制，控制精度可达十六位。
一、信号采集、处理、控制系统：
我们以西门子可编程控器（PLC）作为中央控制系统的核心部分，由PLC可编程控制器完成各种信号（模拟量、开关量等）的采集、比较、运算和处理。
在正常状态下，由中央控制系统自动执行整个直流屏的监控，当中央控制系统发生故障时，将自动切换到手动状态。
统备有RS-232、RS485，可直接实现“四摇”控制。
1.检测功能（信号采集、处理）
1) 三相交流电压自动检测
2) 控制母线电压自动检测
3) 合闸母线电压自动检测
4) 单体电池电压自动检测
5) 电池组电压自动检测
6) 控制母线电流自动检测
7) 充电电流自动检测
8) 放电电流自动检测
9) 控制母线绝缘电压自动检测
10) 合闸母线绝缘电压自动检测
11) 负母线绝缘电压自动检测
12) 绝缘电阻检测(可选)
13) 电池温度自动检测
2.控制功能
1) 两路交流电自动切换
2) 对控制模块电压进行调节
3) 对充电模块电压、电流进行调节
4) 自动控制电池充电过程
5) 充电电流温度补偿
6) 自动调压
7) 电池活化
8) 充电器故障保护
9) 电池组过放电保护
10) 历史资料储存
二、触摸屏：
作为直流屏的人机界面，所有的系统参数设定，充电模块和整流模块的电压及电流调整与监控、电池巡检、对地电压的测量、电池充放电曲线等均通过触摸屏各画面进行。
系统工作时，在触摸屏上进行操作，通过多幅画面切换，在触摸屏上实时动态显示直流屏中各部分的工况（触点、电流、电压、温度、故障等），并按汉字提示在线设置、修改参数以及查阅储存资料。
在屏幕上可设置三个密码等级，操作人员知道密码时才能对系统进行修改、控制等操作。
1.显示功能
通过画面转换（最大达256幅），在触摸屏上采用按钮、指示灯、文字、数据、仪表、方块图、条状图、状态图、曲线等多种形态显示系统动态过程和静态资料。
1) 动态画面模型显示直流屏以及产品型号、厂铭牌
2) 系统原理图及触点通断时线路动态变化
3) 三相交流电压实时显示
4) 控制母线电压实时显示
5) 合闸母线电压实时显示
6) 单体电池电压实时显示
7) 电池组电压实时显示
8) 控制母线电流实时显示
9) 充电电流实时显示
10) 放电电流实时显示
11) 控制母线绝缘电压实时显示
12) 合闸母线绝缘电压实时显示
13) 负母线绝缘电压实时显示
14) 电池温度实时显示
15) 当前故障及故障处置指导
16) 历史资料查阅
17) 万年历
2.屏幕输入功能
选择屏幕密码等级
1、切换显示画面
2、调整背景光
3、输入触点(ON/OFF)信号
4、设置数据
5、修改参数
3.屏幕报警功能
画面和声音同时报警
1、正母线绝缘不良报警
2、负母线绝缘不良报警
3、单体电池异常报警
4、控制母线电压过高报警
5、控制母线电压过低报警
6、电池组电压过高报警
7、电池组电压过低报警
8、充电电流过高报警
9) U、V、W相电过压报警
10) U、V、W相电欠压报警
11) 交流输入过压报警
12) 交流输入欠压报警
13) 充电模块不正常报警
14) 控母模块不正常报警
三、传感器：
由传感器将各种电流、电压、温度等信号自动转换成标准的模拟信号及频率信号送入
PLC可编程控制器。
四、配件：
包括为触摸屏和传感器提供电源的开关电源、通讯电缆、报警器等辅助元件。
五、系统四遥功能：
通过系统备有的RS-232/485通讯口进行近距离遥信、遥测、遥控、遥调控制，或与调制解调器（MODEM）相连，通过相应后台软件实现远距离（超千公里）“四遥”控制。
六、技术指标：
项目参数指标
系统工作环境温度/环境湿度0～50℃/10～90RH%
系统干扰要求无强电磁场干扰，
模拟量采样速度（比如1S/次）
单体电池电压测量范围0～17V
电池组电压测量范围0～300V
电压测量准确度0.1V
电流测量范围/测量准确度0～30A或0～50A/ 0.2%
温度测量范围/测量准确度0～80℃/0.5℃
模拟量输入路数12路输入（可扩展）
稳压、稳流精度≤0.5%
纹波系数≤0.5%
可控电压范围0～260V
可控电流范围0～300A
电池在线检测18路（可扩展到108路）
绝缘(电阻或电压)在线检测32路（可扩展到128路）
电池室温检测1路
故障记录可保留256项
显示方式画面、汉字、数据
操作方式液晶屏幕上操作
通讯接口RS232、RS485各一
PLC+触摸屏直流电源柜控制系统
支路绝缘监察部分
对于直流系统接地故障的检测，目前普遍采用的方法是向直流系统母线灌入交流小信号，这一技术有两大缺陷，第一，对直流母线供电有污染；第二，受母线对地电容影响特别大，经常导致错判或漏判。
我公司研制的绝缘检测装置，采用非接触式直流微电流传感器，利用正负母线对地的接地电阻产生的漏电流，来测量母线对地的接地电阻大小，从而判别母线的接地故障。
无须在母线上叠加任何信号，对直流母线供电不会有任何不良影响。
一、工作原理：
实际上是监测母线对地的漏电流。
将直流输出的每一回路正负级母线穿过微电流传感器，回路正常时，穿过传感器的正负母线的电流大小相等，方向相反，电流差为零，传感器的信号为零；当某一输出回路的母线对地绝缘下降时，便会产生漏电流，正负母线间便会有一个电流差，此差值即为漏电流，传感器便产生输出，PLC检测到后，判断该回路是否有接地电阻，通过运算算出阻值、哪一回路、接地母线的极性、接地发生时间等显示在触摸屏上，同时可以存储以备查询。
并可通过RS―232或RS―485传到上位机，本地声光报警。
二、功能特点：
1．触摸屏显示，与本公司的整套监控装置一起使用，不须另配显示界面，直观、易操
作。
2．可根据需要增加监测的支路数。
3．不受母线对地电容影响，根除由此影响产生的误判、漏判。
4．准确定位接地回路和接地极性。
5．母线电压的告警限可在线设置。
6．与直流屏的其他信息一样可存储，以供查询。
7．其所有信息也由PLC集中处理，与直流屏所有监控的信息一样可传输到上位机。
8．不灌入交流小信号，不影响直流系统的供电质量。
三、技术参数：
1．供电电压：90V―320VDC（220V或110V系统均可）
2．电压测量精度：≤1%
3．接地电阻测量精度：≤10%。
