基于WinAC的高壓防爆開(kāi)關(guān)保護測控系統設計

摘要：針對煤礦井下高壓供電系統中開(kāi)關(guān)保護裝置可操作性、可靠性差，測量、通信等方面的問(wèn)題，設計出一種基于WinAC的高壓防爆開(kāi)關(guān)保護測控系統。硬件系統設計以WinAC RTX為控制核心，運用Profibus現場(chǎng)總線(xiàn)進(jìn)行控制結構設計，軟件開(kāi)發(fā)以西門(mén)子公司的組態(tài)軟件Win-CCV6．0和Step7V5．2為平臺，設計了友好的人機界面和防爆開(kāi)關(guān)測控功能。結果表明，該測控系統的實(shí)時(shí)操作系統，提高了系統的實(shí)時(shí)性和保護動(dòng)作的靈敏度，具有強大而友好的人機交互界面，實(shí)現了集測量、控制、保護、通信等功能。
關(guān)鍵詞：高壓防爆開(kāi)關(guān)；保護測控；WinAC；組態(tài)軟件

伴隨微電子、微機、PLC、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)以及控制技術(shù)的發(fā)展，煤礦現代化和自動(dòng)化已成為我國煤礦企業(yè)發(fā)展的趨勢，煤礦供電系統作為煤礦自動(dòng)化系統中極其重要的一部分，自動(dòng)化、智能化的程度也必然越來(lái)越高。
因此以往煤礦井下高壓供電系統的高壓防爆開(kāi)關(guān)的綜合保護裝置的缺陷也日益暴露出來(lái)，例如可操作性較差、可靠性不高、升級改進(jìn)困難等等，這已經(jīng)遠遠不能滿(mǎn)足井下高壓供電系統自動(dòng)化發(fā)展的需要。本文就是基于上述各種情況，運用西門(mén)子軟PLCWinAC、WinCC6．0和必須的硬件，實(shí)現了集測量、控制、保護、通信功能于一體的高壓防爆開(kāi)關(guān)保護測控系統裝置。

1 智能型保護裝置的主要功能分析
經(jīng)過(guò)對煤礦高壓供電系統的實(shí)際調研，智能高壓隔爆開(kāi)關(guān)保護裝置最好集“檢測、控制、保護、通信”4功能于一體。
具體主要功能與特點(diǎn)描述：
1)檢測功能。能夠精確實(shí)時(shí)檢測電網(wǎng)運行中的參數，如Ua、Ub、Uc等。
2)控制功能。具有就地與遠程控制功能。
3)保護功能。能與10／6kV電壓等級的高壓防爆開(kāi)關(guān)配套使用，可完成、過(guò)載、短路、欠壓等多種保護功能，且漏電保護具有選擇性。
4)通信功能。裝置具有Profibus-DP通信接口，可以實(shí)現遠程數據采集、操作功能，這樣便于實(shí)現礦井管理的現代化。
5)事件及故障記憶功能。每次調整的各項保護功能參數與故障信息均記憶保存，下次上電或系統復位時(shí)自動(dòng)提取上一次設定的參數。
6)自檢功能。軟硬件自檢功能，如有問(wèn)題，系統給出相應的出錯信息。
7)Window XP Embedded嵌入式實(shí)時(shí)操作系統的嵌入式PC平臺，提供強大的人機交互界面，保證系統的實(shí)時(shí)性，可靠性。

2 硬件系統設計
該系統采用西門(mén)子基于PC控制的自動(dòng)化解決方案，在該解決方案中工業(yè)控制計算機是整個(gè)控制系統的核心，即以裝有西門(mén)子公司的Win-AC RTX的工業(yè)PC機為核心，另外配置了數字量輸入輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊等。系統硬件框圖如圖1所示，工控機上安裝了SIMATICW-inAC、WinCC6．0組態(tài)軟件，Net Working for System軟件與STEP7／編程軟件。