一种基于PLC的低压真空综合保护器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于PLC的低压真空综合保护器，包括：传感器，用以采集交流信号，并将其送给信号调理电路；信号调理电路，用以将上述交流信号转换为直流信号，并将其发送给A/D转换模块，所述信号调理电路包括分压电阻、整流滤波电路、电压跟随电路、模拟信号光电隔离电路；A/D转换模块，用以将上述直流模拟信号转换为直流数字信号，并将其发送给PLC；PLC，用以输出控制信号控制继电器线圈配合继电器开关做合闸、分闸、报警动作；触摸屏，用以实现对PLC的控制，本实用新型专利技术提高了保护器运行的可靠性。靠性。靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于PLC的低压真空综合保护器


[0001]本技术涉及一种综合保护器，特别涉及低压真空综合保护器。

技术介绍

[0002]现有技术中矿井下供电系统大量使用的KBZ 系列低压真空馈电开关，传统的保护器一般都是由单片机外加驱动A/D转换器来采集电压电流信号， 缺点是抗干扰能力差，可靠性低等弊端。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是提供一种基于PLC的低压真空综合保护器，提高其运行的可靠性。
[0004]本技术的目的是这样实现的：一种基于PLC的低压真空综合保护器，包括：
[0005]传感器，用以采集交流信号，并将其送给信号调理电路；
[0006]信号调理电路，用以将上述交流信号转换为直流信号，并将其发送给A/D转换模块，所述信号调理电路包括分压电阻、整流滤波电路、电压跟随电路、模拟信号光电隔离电路，所述交流信号经分压电阻分压后送整流滤波电路整流滤波后得到直流信号，在将直流信号送入电压跟随器调整为低压直流信号，电压直流信号经模拟信号光电隔离电路转换为直流模拟信号；
[0007]A/D转换模块，用以将上述直流模拟信号转换为直流数字信号，并将其发送给PLC；
[0008]PLC，用以输出控制信号控制继电器线圈配合继电器开关做合闸、分闸、报警动作；
[0009]触摸屏，用以实现对PLC的控制。
[0010]作为本技术的进一步限定，所述电压跟随器由运算放大器U1与滑动变阻器P1组成。
[0011]作为本技术的进一步限定，所述模拟信号光电隔离电路由运算放大器U2、线性光耦HCNR201、运算放大器U2及其外围电路组成。
[0012]作为本技术的进一步限定，所述传感器包括三相电压互感器、三相电流互感器、零序电压互感器、零序电流互感器以及漏电阻测试传感器。
[0013]本技术工作时，传感器将交流电压采集后发送给信号调理电路转换为直流模拟信号，A/D转换模块再将直流模拟信号转换为PLC所需的直流数字信号，PLC根据接收到的直流数字信号运算出开关量控制合闸、分闸、报警动作。与现有技术相比，本技术的有益效果在于：本技术充分利用了PLC 的高可靠性，不仅具有传统保护器的各种功能，而且根据实际需要增加了高可靠的触摸屏作为开关状态正常运行显示、故障信息显示及故障信息处理显示等功能，可以单独作为馈电开关的配套设备，还可以作为供电网监控系统的配套设备与上位机联网，根据上位机的命令进行自动合、分闸及调整保护器设定参数等功能，大大增加了应用范围。
附图说明
[0014]图1为本技术控制原理框图。
[0015]图2为本技术中信号调理电路原理图（以Ua为例）。
[0016]图3为本技术PLC开关量输出示意图。
具体实施方式
[0017]如图1-3所示的一种基于PLC的低压真空综合保护器，包括：
[0018]传感器，用以采集交流信号，并将其送给信号调理电路，传感器包括三相电压互感器、三相电流互感器、零序电压互感器以及零序电流互感器；
[0019]信号调理电路，用以将上述交流信号转换为直流信号，并将其发送给A/D转换模块，信号调理电路包括分压电阻、整流滤波电路、电压跟随电路、模拟信号光电隔离电路，分压电阻包括电阻R1和电阻R2，电压跟随电路由运算放大器U1与滑动变阻器P1组成，模拟信号光电隔离电路由运算放大器U2、线性光耦HCNR201、运算放大器U2及其外围电路组成，其中运放模块选用LM324模块；
[0020]A/D转换模块，用以将上述直流模拟信号转换为直流数字信号，并将其发送给PLC，采用S7-200 系列的扩展模块2 块4 输入EM231；
[0021]PLC，用以输出控制信号控制继电器线圈配合继电器开关做合闸、分闸、报警动作，继电器选用中间继电器，采用西门子S7-200 系列PLC 的CPU224XP；
[0022]触摸屏，用以实现对PLC的控制，10 吋西门子Smart1000 触摸显示屏
[0023]供电单元，为整个系统供电。
[0024]信号调理电路的工作原理如下：
[0025]选用传感器的信号输出都是交流信号，而A/D转换模块需要输入的是标准直流电压信号，因此要将三相电压、三相电流、零序电压、零序电流信号经过分压整流滤波后才能进入A/D转换模块EM231，具体电路原理图（以Ua为例）如图2所示；Ua为电压互感器取得的交流电压信号，经过R1、R2分压，Q1、C1、C2整流滤波送入U1组成的电压跟随电路调整为0～5.0V直流信号送入由运算放大器U2、线性光耦HCNR201、运算放大器U3和外围电阻电容组成的模拟信号光电隔离电路，经过隔离转换输出送到PLC的A/D转换模块EM231的输入。其他信号根据传感器输出的交流电压等级来选择R1、R2分压电阻值，最终均达到统一的0～5.0V直流标准信号。
[0026]本技术采用工业PLC为控制器，与扩展模块和独特的信号调理电路相结合，可实现低压真空馈电开关三相电压欠压、过压保护、短路保护、电路过载延时保护、漏电保护、断相等综合保护，且能将各种设置参数、各种保护信息在触摸屏上进行操作和显示，克服以往采用单片机、DSP或ARM为控制器的简单结构、抗干扰能力差、软件编程专业性要求高等缺点，具有实用、基本上免维护、高可靠性等优点。
[0027]本技术并不局限于上述实施例，在本技术公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的
技术实现思路
，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本技术的保护范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于PLC的低压真空综合保护器，其特征在于，包括：传感器，用以采集交流信号，并将其送给信号调理电路；信号调理电路，用以将上述交流信号转换为直流信号，并将其发送给A/D转换模块，所述信号调理电路包括分压电阻、整流滤波电路、电压跟随电路、模拟信号光电隔离电路，所述交流信号经分压电阻分压后送整流滤波电路整流滤波后得到直流信号，在将直流信号送入电压跟随器调整为低压直流信号，电压直流信号经模拟信号光电隔离电路转换为直流模拟信号；A/D转换模块，用以将上述直流模拟信号转换为直流数字信号，并将其发送给PLC；PLC，用以输出控制信号控制继电器线圈...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖逸，朱兵，刘琦，
申请(专利权)人：江苏德菲勒智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：