- •Министерство образования и науки рф
- •Микропроцессорные средства автоматизации энергетических систем
- •Введение
- •1. Дискретная автоматика
- •1.1. Формы представления информации
- •1.2. Способы представления дискретной информации
- •1.3. Системы счисления, используемые в вычислительной технике
- •1.4. Булевы функции
- •1.4.1. Система равносильных преобразований
- •1.5. Синтез систем дискретной автоматики
- •1.5.1. Синтез дискретных схем по таблицам состояний.
- •1.5.2. Синтез многотактных систем дискретной автоматики
- •2. Цифровые промышленные сети
- •2.1. Структура промышленных сетей
- •2.1.1. Топология промышленных сетей
- •2.2. Аппаратные интерфейсы пк
- •2.2.1. Стандарт rs-232c
- •2.2.2. Последовательная шина usb
- •2.3. Физические интерфейсы
- •2.3.1. Интерфейс rs-485
- •2.3.1.1. Автоматический преобразователь интерфейсов usb/rs-485 овен ас4
- •2.3.2. Интерфейс «Токовая петля»
- •2.3.2.1. Адаптер интерфейса овен ас 2
- •2.4. Сенсорные сети
- •2.4.1. Сеть modbus
- •2.4.2. Hart-протокол
- •2.4.4. Сеть Interbus-s
- •2.5. Контроллерные сети
- •2.5.1. Сеть bitbus
- •2.5.2. Сеть profibus
- •2.8. Универсальные сети
- •2.8.1. Сеть Foundation Fieldbus
- •2.8.2. Шина can
- •2.9. Физическая среда передачи данных
- •3. Микропроцессорные устройства защиты и автоматики
- •3.1. Структурная схема цифрового реле защиты
- •3.1.1. Самодиагностика устройств црз
- •3.1.1.1 Сторожевой таймер
- •3.2 Микропроцессорные устройства «Сириус»
- •3.2.1 Микропроцессорные устройства «Сириус-с»
- •3.2.2 Микропроцессорные устройства «Сириус-в»
- •3.4 Микропроцессорные устройства бмрз
- •3.4.1 Характеристика эксплуатационных возможностей бмрз
- •3.4.2 Функции защиты бмрз
- •3.4.3 Функции автоматики бмрз
- •3.4.4 Функции управления бмрз
- •3.4.5 Функции сигнализации
- •3.4.6 Технические характеристики бмрз
- •3.4.7 Сетевая архитектура бмрз
- •4. Языки программирования логических контроллеров
- •4.1. Объекты адресации языков программирования плк
- •4.2. Язык Ladder Diagram (ld)
- •4.3. Язык Functional Block Diagrams (fbd)
- •4.4. Язык Instruction List (il)
- •4.5. Язык Structured Text (st)
- •4.6. Язык Sequential Function Chart (sfc)
- •5. Миниконтроллеры
- •5.1. Мини-контроллеры серии Alpha
- •5.2. Миниатюрные программируемые устройства Easy
- •5.2.1. Управляющее реле Easy 500
- •5.2.2. Управляющее реле Easy 700
- •5.2.3. Управляющее реле Easy 800
- •5.2.4. Модули расширения Easy
- •5.2.5. Средства коммуникации устройств Easy
- •5.3. Интеллектуальные реле Zelio Logic
- •5.3.1. Компактные и модульные интеллектуальные реле
- •5.3.2. Общие технические характеристики реле Zelio Logic
- •5.3.3. Преобразователи Zelio Analog
- •5.3.4. Средства коммуникации интеллектуальных реле Zelio Logic
- •5.3.4.1. Коммуникационный модемный интерфейс
- •5.3.4.2. Протокол связи Modbus slave
- •5.3.4.3. Протокол связи Ethernet server
- •5.3.5. Программное обеспечение интеллектуального реле
- •5.4. Универсальный логический модуль Logo!
- •5.4.1. Типы базовых модулей logo! Basic
- •5.4.2. Модули расширения ввода/вывода сигналов Logo!
- •5.4.3. Коммуникационные модули logo!
- •5.4.4.1.3. Цифровые выходы
- •5.4.4.1.4. Аналоговые выходы
- •5.4.4.1.5. Блоки флагов
- •5.4.4.1.6. Биты регистра сдвига
- •5.4.4.1.7. Клавиши управления курсором
- •5.4.4.1.8. Постоянные уровни
- •5.4.4.2. Группа базовых функций
- •5.4.4.3. Специальные функции
- •5.4.4.3.1. Список специальных функций
- •5.4.4.3.2. Примеры специальных функций
- •5.4.5. Объем памяти и размер коммутационной программы
- •6 Программируемы логические контроллеры
- •6.1. Программируемые контроллеры simatic s7-200
- •6.1.1. М одули расширения вводов-выводов
- •6.1.2. К оммуникационные модули
- •6.1.3. Ч еловеко-машинный интерфейс
- •6.2. Программируемый логический контроллер simatic s7-224xp
- •6.2.1. Основы функционирования плк
- •6.2.1.1. Порядок чтения входов
- •6.2.1.2. Исполнение программы
- •6.2.1.3. Запись значений в выходы
- •6.2.2. Доступ к данным s7-200
- •6.2.3. Адресация встроенных входов/выходов и входов/выходов модулей расширения
- •6.2.4. Обмен данными в сети
- •6.3. Программируемые контроллеры simatic s7-300
- •6.3.1. Области применения
- •6.3.2. Состав
- •6.3.3. Сертификаты
- •6.4. Программируемые контроллеры simatic s7-400
- •6.4.1. Области применения
- •6.4.2. Состав
- •6.4.3. Сертификаты
- •7. Цифровые счетчики электрической энергии
- •7.1. Переход на цифровые счетчики
- •7.2. Общее устройство и принцип действия цифровых счетчиков электрической энергии
- •8. Системы диспетчерского управления и сбора данных
- •8.1. Scada-система InTouch ("Wonderware", сша)
- •8.2. Scada-система Trace Mode ("AdAstra Research Group", Россия)
- •8.3. Scada-система simatic WinCc ("Siemens", Германия)
- •Список литературы
- •Приложения Описание шины can
- •2.8.1.1. Организация сети can
- •2.8.1.2. Физический уровень канала can.
- •2.8.1.3. Арбитраж шины can.
- •2.8.1.4. Структура формата передачи данных.
- •2.8.1.1. Форматы кадра
- •Механизм обработки ошибок.
- •Адресация и протоколы высокого уровня
3.2.1 Микропроцессорные устройства «Сириус-с»
Устройство микропроцессорной защиты «Сириус-С» предназначено для выполнения функций релейной защиты, автоматики, управления и сигнализации секционного выключателя напряжением 6…35 кВ.
Устройство устанавливают в релейных отсеках КРУ и КРУН, на панелях и в шкафах в релейных залах и пультах управления электростанций и подстанций напряжением 6…35 кВ. Оно обеспечивает:
выполнение функций защиты, автоматики и управления;
задание внутренней конфигурации;
ввод и хранение уставок защиты и автоматики;
контроль и индикацию положения выключателя;
контроль исправности цепей управления;
определение вида повреждения линии;
непрерывный оперативный контроль работоспособности в течение времени работы;
блокировку всех видов при неисправностях.
3.2.2 Микропроцессорные устройства «Сириус-в»
Устройство микропроцессорной защиты «Сириус-В» предназначено для выполнения функций релейной защиты, автоматики, управления и сигнализации выключателя ввода напряжением 6…35 кВ.
Параметры данного устройства почти полностью совпадают с параметрами рассмотренных выше устройств.
3.3 Микропроцессорные устройства «Sepam-1000+»
«Sepam-1000+» – серия устройств защиты и измерения, предназначенная для эксплуатации электрических аппаратов и распределительных сетей в промышленных установках и распределительных подстанциях.
В сочетании с датчиками тока новой конструкции блок защиты «Sepam-1000+» представляет собой комплексную систему, предназначенную для измерения, защиты, управления и контроля.
«Sepam-1000+» – многофункциональное устройство, предназначенное для выполнения следующих функций:
проведения диагностического контроля выключателя (количество коммутаций, время срабатывания, время взвода привода, кумулятивное значение отключаемых токов);
непосредственного управления выключателем, независимо от типа катушки отключения;
дистанционного управления аппаратурой.
С помощью «Sepam-ICXXT» можно осуществить защиту:
отходящих линий; трансформаторов;
электродвигателей;
присоединений по напряжению и частоте;
от междуфазных замыканий и от замыканий на землю с возможностью использования логической селективности;
от замыканий на землю, нечувствительную к току включения трансформаторов;
от несимметрии напряжения;
от тепловой перегрузки с учетом окружающей температуры и различных режимов вентиляции.
Устройство «Sepam-1000+» осуществляет диагностику
сети: токов отключения, коэффициента несимметрии, записи осциллограмм аварийных режимов и т.д.;
выключателя: количество коммутаций, время наработки и время взвода привода, кумулятивное значение токов отключения и т.д.;
блока защиты: постоянная самодиагностика, функция отслеживания готовности и т.д.
Логика управления и контроля программируется без использования промежуточных реле и дополнительного электромонтажа, при этом:
вся информация выводится на дисплей;
установка регулировок осуществляется в первичных единицах;
программное обеспечение позволяет выполнять загрузку и удаление файлов параметрирования.
Сравнение микропроцессорных устройств приведено в табл. 3.1.
Таблица. 3.1. Сравнение характеристик микропроцессорных устройств
Параметр устройства |
«Сириус» |
«Сириус-С» |
«Сириус-В» |
«Sepam-1000+» |
Применение |
На отходящих линиях |
На секционном выключателе |
В ячейках ввода |
Универсальное |
Номинальное напряжение, кВ |
6…35 |
6…35 |
6…35 |
6…10 |
Питание |
220 В 50 Гц |
220 В 50 Гц |
220 В 50 Гц |
220 В 50 Гц |
Отклонение напряжения min/max |
154/264 В |
178/242 В 45/55 Гц |
178/242 В 45/55 Гц |
176/242 В |
МТЗ, А |
2…200 |
2…200 |
2…200 |
2…200 |
Время срабатывания, с |
0,1…20 |
0,1…20 |
0,1…20 |
0,1…12,5 |
Габариты, мм высота ширина глубина |
325 310 160 |
325 310 160 |
325 320 187 |
222 176 129 |
Масса, кг |
9 |
9 |
10 |
2,75 |
Наработка на отказ, ч |
25000 |
25000 |
25000 |
100000 |
