Тема: Разработка аппаратно-программного комплекса управления автоматическим вводом резерва на базе ОВЕН ПЛК210 в схеме электроснабжения трансформаторной подстанции узловой опорной железнодорожной станции

В настоящее время в схемах электроснабжения объектов промышленности и железнодорожного транспорта широко применяются системы управления различными технологическими процессами с использованием устройств релейной защиты и автоматики. В большинстве случаев они полностью выполняют возложенные на них задачи, однако вследствие технического прогресса появляются новые виды устройств, например, программируемые логические контроллеры, призванные заменить устаревшие коммутационные аппараты и повысить скорость работы, а также надежность и безопасность систем управления. В связи со стремительным развитием компьютерных сетей появляются новые задачи по обеспечению удаленного мониторинга за функционированием систем управления и передачи полученной информации на автоматизированные рабочие места с применением современных интерфейсов и протоколов передачи данных. Задачи такого рода существующие системы управления, построенные на электромеханических реле, уже выполнять не смогут из-за своих физических особенностей. Поэтому появляется необходимость создания систем управления на базе программируемых логических контроллеров для реализации этих задач.
Целью работы является разработка аппаратно-программного комплекса управления автоматическим вводом резерва на базе программируемого логического контроллера для замены электромеханических реле в схеме электроснабжения трансформаторной подстанции узловой опорной железнодорожной станции.
Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи.
1. Проведение анализа существующей системы управления на базе электромеханических реле и выявление её недостатков.
2. Проведение обзора программируемых логических контроллеров и готовых решений от отечественных и иностранных производителей , выбор основного управляющего устройства для аппаратно-программного комплекса.
3. Разработка аппаратной части комплекса, исходя из выбранного основного управляющего устройства и дополнительного оборудования.
4. Создание управляющей программы комплекса и визуального интерфейса для оператора.
5. Проверка разработанного аппаратно-программного комплекса на соответствие требованиям и оценка полученных показателей.
Объектом исследования является комплекс управления автоматическим вводом резерва в схеме электроснабжения трансформаторной подстанции.

Купить

В работе проведен анализ существующей системы управления автоматическим вводом резерва на базе электромеханических реле, выявлены основные недостатки работы системы. Разработан аппаратно-программный комплекс, включающий в себя программируемый логический контроллер отечественного производства ОВЕН ПЛК210, 2 модуля расширения МЭ210-701 и источник бесперебойного питания ИБП60К с аккумуляторной батареей. Реализован алгоритм работы автоматического ввода резерва на базе выбранного оборудования. В среде программирования CODESYS v3.5 составлена программа управления работой схемы автоматического ввода резерва на языках LD, SFC и ST, а также разработан визуальный интерфейс для оператора.
При реализации разработанного аппаратно-программного комплекса управления улучшены следующие показатели:
1. Полностью заменены все 17 электромеханических реле на ОВЕН ПЛК210 и 2 модуля МЭ210-701.
2. Повышены механический и электрический ресурсы системы при замене всех реле времени и промежуточных реле на ОВЕН ПЛК210 от 50 до 1000 раз и от 5 до 16,67 раз соответственно, а также при замене всех реле тока и реле напряжения на модули МЭ210-701 на 2000 и 166,67 раз соответственно.
3. Уменьшено время перевода питания с основного ввода на резервный на 66,5% и 64,7% из-за срабатывания реле тока и реле напряжения соответственно, а также время восстановления нормального режима работы - на 25,6 %.
Также появляются дополнительные возможности управления автоматическим вводом резерва в схеме трансформаторной подстанции:
- возможность задания и корректировки пределов и длительности отклонения входных параметров в программе управления;
- возможность дистанционного управления, мониторинга за измеренными значениями входных параметров и передачи полученных данных на пост главного энергодиспетчера верхнего уровня;
- возможность создания отчетных и диспетчерских форм, ведения архивирования и записи данных, а также разграничения прав пользователей для мониторинга, управления и редактирования программы управления;
- возможность увеличения числа управляемых устройств, а также добавления в разработанный аппаратно-программный комплекс других технологических процессов трансформаторной подстанции в будущем.
Экономические затраты на внедрение составляют 126480₽. Полученная экономическая выгода с затрат на обслуживание в год составляет 2298,37₽.

Купить