选用PLC时用户需要考虑以下因素:
1.用户存储器容量
PLC中用户存储器一般由用户程序存储器和数据存储器组成,小型PLC的用户存储器容量多为几K字节,而大型PLC可达到几M字节。
2.输入输出点数
输入输出的点数决定了PLC可控制的输入开关信号和输出开关信号的总体数量。
3.扫描速度
扫描速度通常指PLC扫描1 K字节用户程序所需的时间,一般以ms/K为单位。
4.编程指令的种类和功能
某种程度上用户程序所完成的控制功能受限于PLC指令的种类和功能。PLC指令的种类和功能越多,用户编程则越方便简单。
5.内部寄存器的配置和容量
用户编制PLC程序时,需要大量使用PLC内部的寄存器存放变量、中间结果、定时计数及各种标志位等数据信息。因此内部寄存器的数量直接关系到用户程序的编制。
6.PLC的扩展能力
在进行PLC选型时,其扩展性是一个非常重要的因素。一般来说可扩展性包括存储容量的扩展、输入输出点数的扩展、模块的扩展、通信联网功能的扩展等。
了解配电网的基本情况及自动化的具体要求,确定系统需要进行遥控、遥信、遥测、甚至遥调的设备,统计各处配电房需要这4种信号的具体点数。
b)确定通信方案。根据配电网的规模及分布情况,确定总体设计方案,主要是通信方案的设计和选择。
c)PLC选型。根据各处各种操作的点数以及所确定的通信方案,选择恰当型号的PLC 来实现RTU功能。
由于RTU需接受监控中心的指令,并上传配电网、开关柜的信息,所以通信功能是选择PLC的主要考虑因素。
由于各开关房、开关柜的操作类型、操作点数往往相差很大,因此,PLC是否具有模块化结构和组态能力,是否能够灵活、经济地组成输入点、输出点、测量点(A/D)、调节点(D/A)的规模可变系统,是选择PLC型号的另一个主要考虑因素。
目前,很多厂家的产品,都可以满足通信以及模块化的要求。例如,SIEMENS的 S7-214以上系列,三菱的A1S系列,松下的较别的PLC系列等。根据具体情况,在一个配网自动化工程中,整个配电网系统可以选用同一个厂家的PLC,也可以根据配电房的具体情况,选用不同厂家的PLC,以利用各厂家PLC的优势和特色。
3 RTU功能的PLC实现
RTU功能的PLC实现包括硬件实现和软件实现两个方面。
3.1 硬件实现方面
在硬件方面,主要存在PLC的电源如何提供,PLC如何实现长距离的通信,遥控、遥信、遥测、遥调如何具体实现等问题。
由于PLC都有配套的电源模块,因此在设计RTU时,主要应考虑电网断电后PLC 的供电问题,通常以配置充电电池的方式解决。
一般PLC的通信模块只具有短距离的通信能力,虽然有些公司为PLC提供配套的组网模块,但通信距离也限制在若干千米以内。而配电网的特点是点多、面广,因此,必须借助其它方式以延长PLC的通信距离。方法很多,有电话调制解调器方案、专线调制解调器方案、无线方案、寻呼台服务方案、光纤方案等。在同一个配电自动化工程中,可以根据具体情况,采用单一方法,也可以采用多种方法组合。
在RTU的四遥操作方面,由于PLC的电平以及功率容量同操作设备不可能正好一致,加上有电气隔离的要求,因此,必须增加辅助的电位转换、功率放大、电气隔离等模块和器件。
对于遥控,当PLC收到开关指令时,输出点到内部电源的通路被接通或关断,如果直接用输出点的输出电流去操作开关设备,则功率根本不够。因此,可把PLC的输出点作为一个小功率继电器的激磁电源,以控制该继电器的常开或常闭触点的开合,再由该继电器去控制配电网的配电开关的操作电源,使配电开关动作,线路或配电设备被投切。
对于遥信,则是将被测开关的辅助触点两端引线接到PLC的输入点和地,当配电开关动作时,辅助触点相应开闭,PLC的相应输入点与地之间被断开或短接,从而在PLC内部获得一个高电平或低电平。
对于遥测,经互感器出来的信号,必须落在PLC的A/D转换模块的测量范围之内,才能接入到相应模块的输入端。此外,在选择PLC的A/D模块时,还要考虑采样周期问题。周期太长,将无法获得数值。