地铁变电站PLC自动化系统设计
地铁机电系统中PLC编程方案探讨
地铁机电系统中PLC编程方案探讨陈金权（中铁四局集团电气化工程有限公司安徽蚌埠 233000 ）摘要：介绍地铁机电系统及可编程逻辑控制器在地铁机电系统的应用，针对地铁机电系统的特点，设计出可编程逻辑控制器编程方案，满足地铁机电系统的安全性、可靠性和稳定性的需求。
关键词：PLC；机电系统；控制；编程0 引言可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller ,简称：PLC）是一种数字运算操作的电子系统，是一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
随着我国经济的快速发展，地下铁路作为现代化城市建设的标志之一，也在飞速发展，与其配套的地铁系统的机电设备的电气自动化控制都采用PLC这一新技术，PLC控制系统是以程序的形式来体现其控制功能的。
1 地铁机电系统及PLC在地铁机电系统中遵循基本编程原则1.1 地铁机电系统地铁机电系统主要包括“风”、“水”、“电”。
“风”主要是指地铁车站环控设备：空调风机、回排风机、排热风机等和区间射流风机等设备；水”主要指地铁车站给排水设备：消防（喷淋）泵、站厅层的出入口集水泵、污水泵，站台层的废水泵、区间废水泵、区间雨水泵等设备；电”主要指地铁车站牵引降压混合变电所供电设备：110/33kV两级电压供电设备、0.4kV低压开关柜设备。
针对地铁机电系统，总结出一套行之有效PLC编程方案，来实现地铁系统机电控制的可靠性。
1.2 PLC在地铁机电系统中遵循基本设计原则由于地铁其环境的特殊、功能要求稳定可靠、被控设备种类多、相关系统众多等特点，其PLC编程原则主要有：首先，被控对象的可用性要求，调查现场机电系统所有设备及其之间的逻辑关系，保证系统能够正常控制和运行；其次，保证PLC 控制系统安全可靠， PLC控制系统能够长期安全、可靠、稳定运行；最后，适应发展的需要，由于技术的不断发展，控制系统的要求也将会不断地提高，设计时要适当考虑到今后控制系统发展和完善的需要。
地铁变电站PLC自动化系统设计
地铁变电站PLC自动化系统设计本文将介绍关于地铁变电站的PLC自动化系统设计，文章将从以下几个方面展开：设计目的、设计内容、系统构架、技术方案和实施效果。
一、设计目的随着城市化进程的不断加快，地铁作为城市轨道交通的代表，得到了广泛的应用。
地铁变电站是地铁系统中的重要组成部分，用于提供交流或直流电源来供应地铁运行所需的能量。
传统的变电站通常需要大量的人员来操作，由人来操控的变电站存在安全系数不高、效率低下、易出现故障等问题。
而自动化系统的出现，可以解决这些问题。
因此，本文的设计目的是利用PLC自动化技术，对地铁变电站进行自动化控制，提高变电站的运行效率和安全性，降低操作成本，节省人力资源。
二、设计内容1.系统功能要求地铁变电站PLC自动化系统需要具备以下功能要求：（1）对变电站运行状态进行实时监测和控制；（2）能够自动实现数据采集和处理，将数据呈现给用户；（3）可以记录、存储和查询历史数据；（4）具备智能化控制，能够自动调节变电站的输出功率和能耗，适应线路负载的变化。
2.系统构架根据系统功能要求，地铁变电站PLC自动化系统的构架主要包括三个层次，分别是人机接口层、控制层和现场层，其具体构架。
（1）人机接口层该层主要包括交互式人机界面、综合管理信息系统和通信接口。
用户可以通过该层对地铁变电站PLC自动化系统进行操作和监控，实现对系统的有效控制。
（2）控制层该层主要包括PLC控制器、通信模块和网络结构。
PLC控制器是地铁变电站自动化控制的核心，负责监控、控制变电站的运行状态；通信模块主要用于实现不同设备之间的通讯和数据共享；网络结构则是PLC自动化系统的基础架构，负责将各模块之间连接起来。
（3）现场层该层主要包括变电站设备和传感器。
传感器用于采集变电站运行的各项数据，包括电力信息、电气信息、机械信息等。
这些数据通过通信模块传回PLC控制器进行处理和管理。
3.技术方案（1）PLC控制器选型由于地铁变电站的复杂性和安全性要求较高，因此需要选用较高性能的PLC控制器。
地铁环控系统中PLC自动化控制系统的优化设计
地铁环控系统中PLC自动化控制系统的优化设计作者：舒叔军来源：《环球市场》2018年第15期摘要：本文以某地区地铁环控系统为基础，对PLC控制系统进行了全面的分析和研究，研究了PLC自动控制系统在地铁环控系统中的优化设计要求，包括地铁环控系统的组成、各种功能要求的优化设计以及通信和保护要求。
针对典型工况下PLC自动控制系统的优化设计，提出了相应的设计方案和优化设计要求。
关键词：地铁；环控系统；PLC；自动化控制；优化设计PLC是一种新型的工业控制器。
目前，在地铁环控系统中得到了广泛的应用，它比其它逻辑控制系统更安全可靠，并且易于维护，能够克服传统的地铁环控系统所存在的种种缺陷，本文研究了基于PLC技术的地铁环控系统中PLC的优化设计。
一、地铁环控制系统的组成部分本文以某城市地铁环线实际控制系统为研究对象，研究了基于PLC技术的自动化环控制系统，控制系统优化设计的要求主要包括整个PLC的地铁环控系统，针对功能要求进行设计，对于设计的技术指标要求，通信接口的要求，以及防护等级的要求等等。
通过对于接着基本的要求的明确，然后对于典型的地铁工况基于PLC技术进行了相应的环控制系统的优化设计。
二、各个环节的优化设计要求（一）地铁闭环控制系统PLC整体优化设计基于PLC技术的地铁闭环控制系统的设计，不仅包括各种工况下各种环控制系统的设计，还包括整个控制系统的设计。
各工况的控制系统可以正常地显示在各区段的环控制室中，不仅可以在各种工况下显示各种仪器参数，而且可以对各系统进行整体控制。
整个系统由基于PIC的现场总线和相应的以太网技术组成：车辆状态的相关信息可以通过FAS和BAS系统直接显示到地铁环控室，对于环控室，可以根据不同的工作条件采取不同的控制措施来控制设备的运行。
将设备的状态以逻辑变量的形式传输到环控制室中的PLC上然后通过基于PLC技术的现场总线将上述逻辑状态传输到车控制室，然后将其显示在相应的人机界面上，PLC在轿厢控制室中，通过人机界面可以对设备进行运行状态的控制。
地铁变电站PLC自动化系统设计
地铁变电站PLC自动化系统设计引言随着城市交通的发展，地铁的运营已经成为人们生活中重要的组成部分。
地铁线路有着很高的要求和安全性，地铁变电站是地铁线路中非常重要和必要的设施。
地铁变电站的自动化系统的设计十分关键，它对地铁线路的安全和高效运营有着至关重要的作用。
本文着重介绍了地铁变电站自动化系统的设计思路和技术方案，旨在帮助需要设计此类系统的工程师更好地完成项目。
设计目标地铁变电站自动化系统设计的首要目标是确保地铁线路的安全和高效稳定运行。
除此之外，系统设计还需要考虑以下方面：1.实现自动化控制：通过PLC程序自动化控制，实现系统自动调节和运维监控。
2.提高工作效率：减少人工干预的频率，节约人力资源成本的同时提高工作效率。
3.提高系统可靠性：设计安全保护措施，保证系统在任何异常情况下都能自动停机保护以避免事故和损失。
技术方案控制系统硬件方案在控制系统硬件方案设计中，使用的是可编程逻辑控制器（PLC）和人机界面（HMI）两部分来实现接受和执行来自上位机的指令，并根据机房温度、湿度、电压、电流等检测数据进行数值处理。
PLC选型地铁变电站自动化系统的PLC选型应该是基于稳定性、可靠性、功能扩展性三个方面来考虑。
在产品的稳定性、数据安全，硬件和软件一体化，可远程监控等方面要求颇高，因此，我们选用全佳PLC。
HMI选型HMI又称人机接口，是人与机器之间一个重要的交互界面，主要用于显示变电站运行状态数据，监视变电站实时运行状态。
地铁变电站自动化系统的HMI选型需要考虑到其接口受环境因素影响较大，因此需要寻找防护措施良好、结构紧凑、触摸灵敏、稳定、寿命长等特点的硬件。
控制系统软件方案地铁变电站自动化系统软件方案采用Siemens公司的PLC模块及其专业的PLC编程软件Step 7工具，整体运行环境为CentOS 7.0。
主要功能如下：1.自动化控制：通过PLC程序实现对变电站的自动化控制，通过定期抓取和监测接收来的数据，进行实时控制和根据指令完成相关的功能操作。
基于PLC技术的地铁环控系统自动化控制系统建构
基于PLC技术的地铁环控系统自动化控制系统建构摘要：在最近几年中，由于我国科学技术的持续进步，以往的交通方式早就不能达到当前人们现代化的发展需求，地铁的产生与应用能够优化人们的交通出行，不但使得人们的通勤更加方便，还节省了许多的宝贵时间。
要想更好的确保地铁行使性能，基于PLC技术的应用背景下，创建更合理的地铁环控系统自动化控制系统作为技术人员务必思考与处理的重点问题。
关键词：PLC技术；地铁环控系统；自动化控制城市交通是维护城市可持续发展的重要支柱之一，地铁是高效、快速、全面的交通工具，逐渐成为解决城市交通问题的重要手段，国内各大城市进一步推进了地铁建设，地铁工程在我国市场多样性巨大，前途广阔。
地铁控制系统是保证地铁环境符合设计标准，保证乘客舒适，员工工作环境合理，设施正常运行，合理安排事故或紧急情况下的空气流通，便于旅客疏散，在地铁发展中发挥重要作用。
环形系统是地铁的重要组成部分，系统复杂，能耗大得多，影响能耗，在系统分析方面对地铁节能至关重要。
1 PLC技术PLC技术是指可编程控制器，是一种基于计算机发展的新技术，可为电气自动化生产制造专用控制器。
随着近年来的发展，PLC技术在地铁自动化控制领域日益广泛。
今天，这项技术比过去有了更多的创新变化，可以根据用户的实际需要由计算机软件控制，并且可以根据设置的指令和顺序执行处理活动。
此外，PLC控制系统中的电缆数量较少，能够确保输出端子接线良好，其他线路不需要连接到实际线路，通常使用软件。
此外，通过各种功能模块和系统组件之间的交互与合作，信息的获取、存储和处理，包括在总体控制环境中，主要是根据预定的程序进行的，无需实时调整或更改，确保能够有效实现控制的目标。
就现阶段地铁自动化控制系统而言，大部分都是采用的分布式控制系统，重点由于分布式控制系统在具体应用期间无需使用繁琐的操作技术，并且在地铁具体应用期间应用更加频繁，然而分布式系统在实际应用期间还具有一定的安全隐患，从而妨碍自动化控制系统的顺利运行。
基于PLC的变电站综合自动化系统研究
基于PLC的变电站综合自动化系统研究摘要变电站综合自动化对于保证供电可靠性和电能质量，对于电力系统的安全、稳定运行具有极其重要的作用。
本毕业设计以实验室现有设备为基础，对基于PLC 的变电站综合自动化系统进行研究。
本设计在学习变电站综合自动化系统的基本概念，学习数据通信、可编程控制器和触摸屏相关知识的基础上，对基于SIMATIC S7-200 PLC的变电站综合自动化实际系统进行初步的硬件结构设计和软件设计。
并以断路器控制、中央信号系统为具体研究对象，由SIMATIC S7-200 PLC和计算机、触摸屏组成硬件系统，实现了PLC和触摸屏之间的通信，编写了PLC和触摸屏程序，实现了断路器控制和中央信号系统的基本功能。
关键词变电站，综合自动化，可编程控制器，触摸屏AbstractIntegrated substation automation plays an important role in guaranteeing the power supply reliability and quality of electric energy, the security and stable operation of power systems. On the basis of the existing laboratory equipment, the design researches PLC-based integrated substation automation system.On the basis of studying the basic concepts of integrated substation automation system, the relevant knowledge of data communication, PLC and touchpanel, the initial hardware structure and software of integrated substation automation system based on SIMATIC S7-200 PLC is designed. And circuit breaker control, the central signal system for specific subjects, by SIMATIC S7-200 PLC and computer, touchpanel consisting hardware system, the communication between PLC and touchpanel is implemented, the procedures of PLC and Touchpanel are prepared, circuit breaker control and the central signal system's basic functions are implemented.Keywords substation, integrated automation, programmable controller, Touchpanel郑州大学电气工程学院毕业设计（论文）目录摘要................................................................................................. ..I Abstract.. (I)1绪论 (1)1.1 变电站实现综合自动化的目的和意义 (1)1.2 变电站综合自动化的发展过程和现状 (2)1.3 变电站综合自动化系统的内容、功能和特点 (3)1.4 本文的主要工作 (5)2可编程控制器及SIMATIC S7-200 PLC (6)2.1 PLC的特点和主要功能 (6)2.2 PLC的基本结构和工作原理 (7)2.3 SIMATIC S7-200 PLC系统的基本组成及其工作模式 (9)2.4 PLC与计算机的通信和连接 (11)2.5 PLC应用系统的设计原则、内容与步骤 (13)2.6 本章小结 (14)3触摸屏及其与计算机、PLC的通信和连接 (15)3.1 概述 (15)3.2 PWS6600 C-S型触摸屏 (15)3.3 PWS6600 C-S型触摸屏的操作 (19)3.4 PWS6600 C-S型触摸屏与计算机的通信和连接 (20)3.5 PWS6600 C-S型触摸屏与PLC的通信和连接 (22)3.6 本章小结 (23)4基于PLC的变电站综合自动化系统初步设计 (24)4.1 变电站综合自动化系统的设计原则与要求 (24)4.2 变电站综合自动化系统的硬件结构设计 (24)4.3 系统软件概述 (27)4.4 PLC软件设计概述 (29)4.5 系统特点 (31)4.6 本章小结.................................................................................. .31 5断路器控制、中央信号的PLC实现 (32)5.1 断路器控制概述 (32)5.2 断路器控制的PLC实现 (34)基于PLC的变电站综合自动化系统研究5.3 触摸屏画面 (37)5.4 中央信号 (40)5.5 本章小结 (43)6结论 (44)谢辞 (45)参考文献 (45)附录1外文资料翻译 (47)A1.1译文：变电站综合自动化系统的结构和通信 (47)A1.2原文：The Configuration and Communication ofIntegrate d Substation Automation Systems (52)基于PLC的变电站综合自动化系统研究1 绪论1.1 变电站实现综合自动化的目的和意义1.1.1 传统变电站的缺点众所周知，变电站是电力系统中不可缺少的重要组成部分，它担负着电能转换和电能重新分配的繁重任务，对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用。
PLC的地铁自动门控制系统的设计
PLC的地铁自动门控制系统的设计PLC（Programmable Logic Controller）是一种用于控制工业自动化系统的计算机技术。
地铁自动门控制系统是一项重要的工程，负责确保地铁乘客的安全进出。
本文将重点介绍PLC的地铁自动门控制系统的设计。
首先，地铁自动门控制系统设计需要考虑以下几个方面：1.安全性：地铁自动门控制系统的设计应考虑乘客的安全。
系统应具备紧急停止按钮、防夹手装置以及安全门传感器等安全保护机制。
2.可靠性：由于地铁每天均有大量人员和车辆进出，自动门控制系统应具备稳定可靠的性能，以确保系统平稳运行。
3.效率：为了减少乘客的等待时间，控制系统应具备快速响应的能力。
系统应能根据地铁运行的实时情况，合理调整自动门打开和关闭的速度。
4.自适应性：地铁自动门控制系统应具备自适应性能，能根据外部环境变化，自动调整门的打开和关闭时间。
例如，在高峰期，自动门关闭的时间可以适当延长，以确保安全。
在设计PLC的地铁自动门控制系统时，可以遵循以下步骤：步骤一：需求分析首先需要明确自动门控制系统的需求，包括自动门的尺寸、运行速度、安全要求等。
同时，需考虑地铁站点的特点，包括客流量峰值、运营时间等，以便系统能够满足实际需求。
步骤二：硬件选型根据需求分析的结果，选择适合的PLC硬件设备。
硬件设备应具备高性能、稳定可靠，并且能够满足自动门控制系统的需求。
此外，还需选择合适的传感器和执行器，用于检测外界情况和控制门的运行。
步骤三：编写PLC程序根据需求分析的结果，编写PLC程序以实现自动门控制。
程序应包括自动门的开关控制、门的状态监测、安全保护等功能。
在编写程序时，应充分考虑系统的安全性、可靠性和效率。
步骤四：系统测试在完成PLC程序编写后，进行系统测试。
测试应包括正常运行测试和紧急停止测试。
通过测试可以验证系统的功能和性能，并对系统进行调整和优化。
步骤五：系统部署和运行根据测试结果，对系统进行必要的调整和优化后，进行系统的部署和运行。
PLC在地铁和轨道交通中的应用
PLC在地铁和轨道交通中的应用地铁和轨道交通作为一种便捷、高效的交通工具，为大家的出行提供了极大的便利。
在地铁和轨道交通的运行过程中，自动化控制设备起着重要的作用。
本文将重点介绍可编程逻辑控制器（PLC）在地铁和轨道交通中的应用。
一、PLC简介PLC是一种广泛应用于自动化控制领域的数字计算机。
它通过对输入和输出进行逻辑判断和控制，实现对机械、电气、液压、气动等多种设备的自动化控制。
相比传统的继电器控制系统，PLC具有编程灵活、可扩展性强、可靠性高等优势，因此在地铁和轨道交通系统中得到了广泛应用。
二、地铁运行控制系统中的PLC应用1. 列车信号控制在地铁运行控制系统中，PLC被用于列车的信号控制。
PLC接收来自信号系统的运行状态信息，并根据预设的逻辑条件进行判断，控制信号灯的亮灭和轨道道岔的转换。
通过PLC的精确控制，能够确保列车正常行驶并保障乘客安全。
2. 门禁系统地铁站的门禁系统也是PLC的一个重要应用领域。
PLC通过感应器检测乘客的进出状态，控制站台屏蔽门的开闭。
在高峰期，PLC能够根据乘客流量自动调整屏蔽门的开启时间，提高人员的通过效率。
3. 紧急停车系统地铁紧急停车系统是为了应对突发情况而设计的。
PLC在其中起到了重要的作用。
通过与其他设备的联动控制，PLC能够对列车进行紧急制动，有效避免事故的发生。
三、轨道交通信号系统中的PLC应用1. 列车运行控制轨道交通信号系统中，PLC广泛应用于列车的运行控制。
PLC通过感应器获取列车位置和速度等信息，并根据预先设定的运行规则进行计算，控制信号灯的变化，确保列车安全、平稳地行驶。
2. 轨道道岔控制轨道交通中的道岔控制系统也采用了PLC技术。
PLC通过接收来自道岔的信号，准确判断并控制道岔的转换，保证列车的换轨顺畅，提高轨道交通线路的通行能力。
3. 信号电源控制PLC还被应用于轨道交通信号电源的控制。
通过PLC的精确控制，能够实现电源的自动启停和电压的稳定调节，保证信号系统的正常工作。
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地铁变电站PLC自动化系统设计
用PLC来实现地铁变电站自动化的RTU功能，能够很好地满足“三遥”的要求。
本系统采用了Modicon Quantum系列PLC，来实现变电站自动化的RTU功能。
1 引言
地铁的供电系统为地铁运营提供电能。
无论地铁列车还是地铁中的辅助设施都依赖电能。
地铁供电电源一般取自城市电网，通过城市电网一次电力系统和地铁供电系统实现输送或变换，然后以适当的电压等级供给地铁各类设备。
地铁全面采用变电站自动化设计，由于变电站数量多、设备多，在加上其完善的综合功能，信息交换量大，而且要求信息传输速度快和准确无误。
在变电站综合自动化系统中，监控系统至关重要，是确保整个系统可靠运行的关键。
变电站自动化系统，经过几代的发展，已经进入了分散式控制系统时代。
遥测、遥信、遥控命令执行和继电保护功能等均由现场单元部件独立完成，并将这些信息通过通讯系统送至后台计算机系统。
变电站自动化的综合功能均由后台计算机系统承担。
将变电站中的微机保护、微机监控等装置通过计算机网络和现代通信技术集成为一体化的自动化系统。
它取消了传统的控制屏台、表计等常规设备，因而节省了控制电缆，缩小了控制室面积。
2 地铁变电站自动化系统组成
在本地铁变电站自动化系统设计中，采用分层分布式功能分割方案。
系统纵向分三层，即变电站管理层、网络通讯层和间隔设备层。
分层式设计有利于系统功能的划分，结构清晰明了。
系统采用集中管理、分散布置的模式，各下位监控单元安装于各开关柜内，上位监控单元通过所内通信网络对其进行监视控制。
变电站自动化系统需要对35kV 交流微机保护测控装置、直流1500kV牵引系统微机保护测控装置、380/220V监测装置、变压器及整流器的温控装置、直流/交流电源屏等设备进行监控和数据采集。
由于可编程序控制器技术经过几十年的发展，已经相当成熟。
其品种齐全，功能繁多，已被广泛应用于工业控制的各个领域。
用PLC来实现地铁变电站自动化的RTU功能，能够很好地满足“三遥”的要求。
本系统采用了Modicon Quantum系列PLC，来实现变电站自动化的RTU功能。
Quantum具有模块化，可扩展的体系结构，用于工业和制造过程实时控制。
对应于变电站的电压等级和点数的多少，可以选用大、中、小型不同容量的PLC产品。
随着当地保护装置功能的日益强大，可以通过与保护装置的通讯来实现遥控和遥信功能。
一些特殊要求的情况下，采用DI、DO、AI模块来实现遥控和遥信。
使用PLC的DI模块来实现遥信、用PLC的DO模块来实现遥控、用PLC的AI模块来实现遥测、用PLC的通信功来完成与微机保护单元的通讯。
利用PLC的各种模块可以很方便的实现“三遥”基本功能。
3 地铁变电站自动化系统设计
3.1 系统结构
变电站管理单元内的主监控部分采用可编程控制器PLC。
CPU模块采用80586处理器,主频66MHz，内存2M，并配有存放数据、可调参数和软件的RAM和FLASH MEMORY。
能对CPU及I/O进行自诊断。
电源模块，采用冗余配置。
电源采用冗余配置，系统输入两路直流电源，保证系统在1路电源失电时，系统仍可无扰动安全运行，提高系统的可靠性。
通讯模块采用Modbus＋通讯模块。
北京天拓四方科技有限公司。