基于PLC在电气防误操作系统控制与功能应用分析

黄丽兵 严永林

摘 要：我国电力工业正在蓬勃发展，防误操作系统是为了实现电力设备安全运行的必备设备，文章就采用PLC和监控主机实时监控进行防误操作控制与功能分析作一些探讨与分析。目的是在满足电气“五防”前提下，提高电气安全操作水平。设备安全可靠的运行，尽量减少事故的发生。

关键词：防误操作系统；电磁锁；PLC可编程序控制器；监控主机

中图分类号：TP273 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）34-0168-02

Abstract： The electric power industry of our country is developing vigorously， and the anti-misoperation system is the necessary equipment to realize the safe operation of the electric power equipment. This paper makes some discussion and analysis of using PLC and the real-time monitoring of the monitoring host computer to carry out the anti-misoperation control and function analysis. The purpose is to improve the operation level of electrical safety under the premise of meeting the requirements of "five precautions". Safe and reliable operation of the equipment is more likely to reduce the occurrence of accidents.

Keywords： error-proof operating system； electromagnetic lock； PLC programmable controller； monitoring host computer

1 PLC在電气防误操作系统控制理念概述

可编程序控制器（Programmable Controller）是一种数字运算操作的电子系统，专门在工业环境下应用而设计。在本系统中主要用于执行电气防误操作系统下达的操作指令，并通过数字或模拟的输入信号采集和输出接口控制各种类型的电磁锁。

2 电磁锁和电磁锁与电脑钥匙结合的系统及PLC在电气防误操作系统控制基本原理

（1）电磁锁：采用间吸式原理，在有电压时，指示灯亮，按下行程开关按钮，串联的线圈通电，锁栓释放，磁锁即可开锁。

（2）电磁锁与电脑钥匙结合的系统基本原理：通过安装在电脑的防误操作系统，先模拟操作一遍，把操作程序下达到电脑钥匙，操作人员通过电脑钥匙打开相应的电磁锁。

（3）PLC在电气防误操作系统控制基本原理：由监控主机和多个PLC可编程序控制器组成的分布式监控系统，PLC安装在现场，实时采集各种开关量，如断路器开关的分合状态，临时接地线位置，接地开关的分合状态等信息。监控主机和PLC可编程序控制器通过RS485通信网络进行数据传输，监控主机采集到各种信息后，由电气防误操作系统进行分析判断，如有异常情况及时发出告警信号。正常工作时由电气防误操作系统按防误规则生成操作票，同时向PLC可编程序控制发出指令，按操作票中的程序进行操作。

3 基于PLC的电气防误操作系统组成及框架（见图1）

4 由于电气防误操作系统采用PLC和系统微机相结合，可实时监控进行防误操作，它与普通的电磁锁、电磁锁与电脑钥匙结合的系统相比较具有以下优点：

（1）操作时间短；（2）维护，扩容容易；（3）能进行组网；（4）能进行远程控制；（5）适应性好；（6）性能价格比高。

5 电气防误操作系统中相关的功能

5.1 防误操作功能

（1）在监控主机编制的操作票后，模拟操作一遍。在满足电气“五防”的情况下，下达执行指令。PLC可编程序控制器收到监控主机的指令后，按操作票的顺序接通第一个电磁锁的电源，操作人员按操作票进线操作。

（2）如果操作人员误走错间隔，操作与操作票无关的设备时，电气防误操作系统发出声光报警信号和语音提示。从而保证操作人员只能按照操作票的程序执行，操作中不可能漏项，也不可能跳出本次操作，进行下一项操作。因为只有当本次操作正确按操作票完成后，下一个电磁锁才能接通操作电源。确保每次操作的唯一性。

（3）如果本次操作不到位，或是在操作中途停下来。则电磁锁的信号接点不能提供给PLC正确的位置信号。监控主机是不能发出下一步操作指令的。在现实生活中应考虑自然因素的影响，如风速大或空气潮湿，造成电磁锁发出错误的信号，影响监控主机判断。针对不同类型机构分别分析防误操作的可能性，采取不同的具体措施，保证电气防误系统设备安全可靠的运行。

5.2 远程监控功能

监控系统目前可已实现“四遥”功能。电气防误操作系统利用PLC可编程序控制器采集电磁锁的实时状态，上传到监控主机，保证电气一次方案图的状态与现场设备状态一致，其图形符合GB/T 4728的规定，断路器，隔离开关的分合表示符合电力系统的有关规定；同时把相关信息发送到管理人员的手机上，管理人员对负责的设备状态了如指掌。也可以把现场状态信息发送到上一级调度中心。从而实现远程监控功能，既方便，又安全可靠。

6 电气防误操作系统运行中的注意事项和采取的措施

实际运行中往往会遇到各种各样的异常情况。比如，计算机死机、系统中毒等情况。为了信息不至于丢失或尽量把损失量减到最低限度，必须考虑预防措施。

（1）人员管理措施：再好的设备也需要人来操作，所以对人员管理显得尤为重要，具体措施有：a.建立管理制度和管理手册以及作业指导书，使管理人员和操作人员做到有章可循。b.对相关人员进行培训，考核上岗，提高操作人员的业务能力。（2）设备管理措施：建立巡检制度，按规定做好交接班手续。发现设备有异常情况，及时处理，做好相关记录。对设备中的易损件，做好备品备件。对于PLC的选用，选择对环境温度和相对湿度要求比较低，温湿度范围比较宽的产品。德国西门子公司的S7-200可以胜任。（3）环境管理措施：由于安装PLC 的箱体放在室外，处于强磁场环境中。对箱体的材质和结构有严格要求。一般采用2mm厚的304不锈钢，箱体顶部安装防雨罩，双层门设计可以使防护等级达到IP45。金属外壳与中性点可靠连接，接地电阻≤4Ω。（4）网络接口器选用平衡传输的RS485通讯接口，其传输距离可达上千米。

7 结束语

随着我国科学技术飞速发展，新技术不断涌现。如光纤通讯，量子通讯技术，人工智能等。电气防误操作系统也不断更新，向小型化、智能化、网络化方向发展。电气防误操作系统所用的铠装电缆大为减少，取得更好的经济效益和社会效益。

参考文献：

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