基于PLC在矿用隔爆型馈电开关控制系统中的应用

一、系统概述

矿用隔爆型真空馈电开关(以下简称馈电开关)主要用于煤矿井下，在交流50Hz、电压至1140V，额定电流分别为400A、500A、630A、800A的线路中，作为供电系统的总开关、分支开关，或作为矿用隔爆型移动变电站用馈电开关(打开后盖板与移动变电站对接)，也可作为大容量电动机不频繁起动之用。具有过载、短路、欠压、漏电保护(选择性漏电保护)及漏电闭锁等功能。产品可应用在矿用隔爆型真空馈电开关等煤矿安全用电监测系统中。

二、系统配置与功能实现

1、KBZ630Z控制系统硬件配置

显示屏： 防护等级达到IP65的4行汉字文本显示屏 一块，

可编程控制器： UN200系列CPU224Q UN 214-1AF23-0XB0 一块

扩展模块： 三相交流电及漏电监测模块UN 231-0BH22-0XA0 一块

(注：KBZ800Z型需要两块三相交流电及漏电监测模块)

2、系统架构

该系统由一套UniMAT PLC+文本屏构成的控制系统和真空断路器构成的执行系统构成。如图所示。其中CPU进行一些逻辑控制，矿用模块主要是采集AC电压、电流和漏电电阻等信号，从而实现系统监测监控并完成漏电闭锁、过载、短路、断相、欠压和过压等保护功能，具有智能化程度高、性能稳定、动作可靠等优点。

3、系统难点

系统主要是要保证漏电保护动作时间小于50ms和短路保护动作的时间小于100ms，所以要保证CPU的采集处理运行速度很快，UniMAT PLC采用高频微处理器，指令处理速度比普通PLC提升3-10倍，采用UniMAT UN200 PLC的采集与控制周期时间是12ms,加上外围的设备时间30ms,共42ms，达到了设备的标准要求。

4、监控功能设计

采用文本显示屏，配合UniMAT UN200系列小型PLC，实现对馈电开关的工作状态、参数和故障类型显示和记忆，并可对具体参数进行修改调整，友好的用户界面，具有良好的人机对话功能，可大大提高判断故障和排除故障的效率。

所有模拟信号全部处理为数字信号，具有抗干扰能力强、接线简洁、信息量大、控制可靠准确等特点。

具有完备的自检、自诊断和故障模拟实验功能，可方便地检查保护和控制系统正常与否。