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動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償控制系統(tǒng)改造

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-10-21     來源:[標(biāo)簽:出處]     作者:[標(biāo)簽:作者]     瀏覽次數(shù):127
核心提示:

  1.前言
   隨著可控硅控制技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用,電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償技術(shù)取得了很大的發(fā)展。在使用電弧爐、軋鋼機(jī)等無功功率波動(dòng)較大的場(chǎng)合,經(jīng)常采用靜止型動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置,用以提高供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性,抑制供電系統(tǒng)的過電壓和諧波,改善其動(dòng)態(tài)特性,提高供電系統(tǒng)的功率因素。武鋼熱軋廠無功補(bǔ)償系統(tǒng)已運(yùn)行二十多年,其控制單元及功率單元中部分元器件已出現(xiàn)老化,導(dǎo)致設(shè)備事故增加,影響了生產(chǎn)。有必要利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)及電力電子技術(shù)對(duì)其控制系統(tǒng)進(jìn)行改造。
  2、可控硅功率裝置的改造

   以前的可控硅體積大,不如現(xiàn)在的輕便,當(dāng)可控硅需要更換時(shí)相對(duì)而言要困難些。現(xiàn)有的脈沖功放板與SIMADYN D控制器在配套銜接上比較困難。現(xiàn)用的電氣柜及柜內(nèi)元件看上去都比較陳舊。對(duì)功率裝置進(jìn)行改造,保留原整流變壓器不變,新、老系統(tǒng)之間的切換如圖1所示,用交、直流接觸器完成,這種辦法的好處是,當(dāng)一套系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),另一套系統(tǒng)完全與電源相隔離,便于檢修。
  3、SIMADYN D控制器
   SIMADYN D控制器成功地用于國內(nèi)外多套大型可控硅交、直流調(diào)速系統(tǒng)。控制器由機(jī)箱和模塊組成,用戶可根據(jù)不同的控制要求靈活選定相應(yīng)的模塊來構(gòu)成相應(yīng)的控制系統(tǒng)。開發(fā)軟件為STRUC G,運(yùn)行在SCO UNIX環(huán)境下,可提供大量而豐富的功能模塊,用以完成I/O檢測(cè)、邏輯控制、數(shù)字運(yùn)算、開/閉環(huán)調(diào)節(jié)、系統(tǒng)診斷等功能,給系統(tǒng)設(shè)計(jì)和軟件編制帶來極大的方便。
  3.1機(jī)箱
   機(jī)箱是SIMADYN D的硬件基礎(chǔ),用于插裝各種模板,并可提供一或兩個(gè)內(nèi)部通訊總線,以實(shí)現(xiàn)模板之間的內(nèi)部通訊,機(jī)箱內(nèi)帶有向模板供電的電源,電源機(jī)箱共有二槽、六槽、十二槽、二十四槽四種機(jī)箱可供選擇。本系統(tǒng)采用一套SR12.3十二槽機(jī)箱。
  3.2微機(jī)板(CPU) 
    微機(jī)板是SIMADYN D中最重要的硬件板,用于全部系統(tǒng)軟件及應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)和運(yùn)算,依據(jù)微機(jī)板所使用的微處理器的不同,微機(jī)板可分為兩大類,即32位微機(jī)板(P32)及16位微機(jī)板(P16)。目前,32位微機(jī)板主要有PM4,PM3,PT32,16位微機(jī)板主要有PM16、PT20M及PT20G,在一個(gè)機(jī)箱中,只要插槽位置足夠使用,最多可同時(shí)插入8塊微機(jī)板,32位微機(jī)板可與16位微機(jī)板在同一機(jī)箱內(nèi)混合使用,每一種微機(jī)板自帶接口,輸入輸出口及所能實(shí)現(xiàn)的控制功能均有不同,可依具體應(yīng)用選用。
   本系統(tǒng)機(jī)箱內(nèi)插PG16CPU一塊,該CPU為16位處理器板,可完成開/閉環(huán)控制、各種運(yùn)算,與功率單元連接構(gòu)成可控硅控制系統(tǒng),內(nèi)存容量512K RAM,用于存放實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),可插MS48 512K FUSH存儲(chǔ)器子模塊,用于存放用戶程序;板上帶有RS-485串行接口;有與外圍連接的I/O接口,可接數(shù)字量輸入/輸出、模擬量輸入/輸出和脈沖譯碼信號(hào);七段數(shù)碼顯示器用作故障和錯(cuò)誤碼顯示,板上帶有復(fù)位按紐。在本系統(tǒng)中PT20G CPIJ完成電流調(diào)節(jié)控制、脈沖的產(chǎn)生及形成。

   本系統(tǒng)機(jī)箱內(nèi)還選用PM4微機(jī)板一塊,該CPU為32位處理器板,可完成開/閉環(huán)控制、各種運(yùn)算,內(nèi)存容量4M RAM,用于存放實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),可插MS52M FIASH存儲(chǔ)器子模塊,用于存放用戶程序;板上帶有RS-485串行接口;有與外圍連接的I/O接口,可接數(shù)字量輸入/輸出:七段數(shù)碼顯示器用作故障和錯(cuò)誤碼顯示,板上帶有復(fù)位按紐。在本系統(tǒng)中PM4微機(jī)板完成加法器、濾波器、無功調(diào)節(jié)器、抗浪涌調(diào)節(jié)器、PID調(diào)節(jié)器及多回路比較器的功能,并且完成與OP2操作面板通訊的任務(wù)。
   SE20.2為接口板,實(shí)現(xiàn)功率變換裝置和微機(jī)板的連接,接口板SA60連接同步信號(hào)。
  3.3輸入/輸出板
   輸入輸出板用于過程信號(hào)及監(jiān)測(cè)信號(hào)的輸入或輸出,與外部的繼器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等相連,目前,主要的輸入輸出板有EM11、EB11、IT41及EA12可供選用。本系統(tǒng)選用IT41數(shù)字量/模擬量輸入/輸出板二塊。每塊IT41可連接4路模擬量輸入、4路模擬量輸出、20個(gè)數(shù)字量輸入、16個(gè)數(shù)字量輸出。
  3.4通訊板
    通訊板用于SIMADYN D與其它設(shè)備或系統(tǒng)的通訊,以及其它SIMADYN D系統(tǒng)之間的通訊,通訊協(xié)議有USS、SINEC L2-DR、L2-FMS及SINEC H1。SIMADYN D在上述通訊網(wǎng)中既可作為主站,又可作為從站使用,目前主要的通訊板有:CS12、CS13、CS14、CS22、CS61、CSH11及CS7可供選用,如使用CS7通訊板,一定要附加通訊子板,目前,共有三種子板可供選用:SS4、SS5、SS52。本系統(tǒng)選用CS7通訊處理板,CS7通訊板內(nèi)裝有SS4通訊子板二塊;一塊SS4通訊子板用于連接OP2操作面板,另一塊接編程器。
  3.5OP2操作面板
   on操作面板用來手動(dòng)設(shè)定Isin¢給定信號(hào)、抗浪涌調(diào)節(jié)器的手動(dòng)設(shè)定值、電流偏置信號(hào)。通過OP2操作面板,操作人員還可設(shè)置系統(tǒng)的時(shí)間,選擇操作方法等等。
  3.6STRUC G軟件
   選用目前功能最強(qiáng)的編程軟件,其特點(diǎn)在于所有編輯工作均為圖形化,且包容量大。STRUC G包括了以下軟件:基于SCO UNIX3.0版以上操作系統(tǒng)、對(duì)所有微機(jī)板的圖形編輯軟件和表格形式的編輯軟件IBS G,基于Windows3.1的服務(wù)軟件RCOP4.2和IBS。
   主要功能包括:
    ※用于開閉環(huán)控制、通訊及數(shù)學(xué)邏輯運(yùn)算的控制軟件
    ※用于確定硬件配置的系統(tǒng)軟件
    ※用于啟動(dòng)、在線調(diào)試及診斷的服務(wù)軟件
    控制軟件選用SIEMENS公司提供的功能塊(FB),主要有:
    ※閉環(huán)控制功能塊
    ※大功率直流傳動(dòng)控制功能塊
    ※數(shù)學(xué)運(yùn)算功能塊
    ※邏輯運(yùn)算功能塊
    ※輸入輸出功能塊
    ※通訊功能塊
    ※信號(hào)轉(zhuǎn)換功能塊
    ※診斷服務(wù)功能塊
    這些功能塊是SIEMENS公司在各種工程應(yīng)用中的結(jié)晶,完全可以滿足本系統(tǒng)的要求。
  4、控制系統(tǒng)功

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