论述人机界面TP2706’结合S7-300 PLC在110kV干式变压器温控系统中的应用,提出了设计原理和软件设计方案,并简要讨论了系统的安全保护设计和通讯组态。 1、系统组成与工作原理
1.1 系统组成
干式变压器的温控系统主要由5部分组成:传感器、A/D模块、PLC主机、输入输出模块及人机界面等,系统结构原理图如图1所示。在控制部分,选用SIEMENS的S7-300 PLC对采样信号进行快速、可靠的处理,组态软件为SIMATIC STEP 7;选用SIEMENS的TP270 6’触摸式人机界面(HMI)对实时温度值和各种故障信息进行显示、记录,组态软件为SIMATIC ProTool V6.0。HMI和PLC之间采用MPI(多点)通讯方式,通过对HMI画面上所设元件属性和与PLC的数据交换地址的定义,实现HMI上相关元件对应的暂存器对PLC存储单元的读写。
图1 系统结构原理图

1.2 工作原理
干式变压器的安全运行和使用寿命与变压器运行温度的高低有着直接的关系,因此对变压器运行温度的实时监控十分重要。由传感器对变压器铁心和绕组的温度进行采样,所测温度信号经放大和A/D转换后送PLC,利用软件进行数据处理,处理后的数据送HMI进行实时显示。在HMI上设定风机自动启/停温度,PLC根据设定值,可自动启/停变压器所配备的冷却风机,对变压器进行降温。必要时还可通过触摸HMI上按钮,手动启停风机。在HMI上设置超温报警及超温跳闸温度限定值。当变压器绕组温度过高,超过限定值时,PLC将输出绕组超温报警信号和绕组超温跳闸信号,并在HMI上显示出具体信息。在HMI上可进行手动消音,手动跳闸操作。记录各种报警信息及故障发生时的各相温度值,必要时,可在HMI上输入时间条件进行查询,并根据需要随时进行打印。该系统中的数据采集处理、风机运行和故障报警由PLC和HMI通过编制相应的软件来完成。
2、系统的软件设计
SIMATIC ProTool是西门子公司推出的组态软件,该软件由2部分组成:ProTool/Lite、ProTool或ProTool CS(组态系统)组态软件和用于过程可视化的运行系统软件(例如ProTool/Pro RT)。2个系统均可以在Windows98 SE、Windows Millenium、Windows2000和Windows NT 4.0操作系统上运行。该软件具有报警记录、报表打印、趋势曲线等多种功能,并支持除Siemens之外的第三方制造商的通讯协议。本系统在其基础上进行了画面设计、通讯组态、报警设置、安全保护设计等一系列应用开发。
2.1 画面设计
触摸屏画面设计不仅要求能实现所有的控制功能(输入及显示参数、存储纪录、报警、打印等),而且要简单明了,易于操作人员正确的执行操作。考虑系统所需监控的过程变量和实际功能,共组态了8组画面,下面介绍几个基本画面。
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