基于PLC的高壓直流電源控制系統的設計和實現

同時由于高壓設備的特殊環境，下位機現場的電纜合理布線是避免控制電纜在高壓區域受強磁場干擾以保證控制精度和可靠性的關鍵。系統對開關量的測控采用固態繼電器做中間環節二次觸發和接收現場接觸器的信號和狀態，一個具備高壓大電流測量，繼電器控制各類開關接觸器，霍爾元件傳感器感應采集模擬量反饋信號，控制電纜采用屏蔽雙絞線穿管走線，保證了控制系統的可靠性。
三、控制系統軟件設計
下位機PLC根據系統的控制邏輯進行編程設計，西門子STEP7組態軟件提供梯形圖，語句表和方框圖的編程方式，采用塊編輯方式代替傳統的編輯方式，用戶可以根據實際需要選用或編輯相應的組織塊，功能塊和數據塊，調用實時性強，程序優化余地大，微秒級指令執行速度，24K內置RAM和4M的外接存儲卡供用戶零活編譯應用程序。圖4顯示了用戶部分應用程序邏輯并采用梯形圖(見圖5)實現。

圖4 控制系統部分應用程序

工控機配置組態王(KingView)進行用戶人機通訊和操作界面設計，組態王(KingView) 是隨著對工業自動化的要求越來越高，以及大量控制設備和過程監控裝置之間的通訊的需要，為實現監控和數據采集系統而開發的組態軟件。運行在Windows 9X/NT上的一種組態軟件。用戶可以方便地構造適應自己需要的數據采集控制系統，用戶編制的人機界面友好而功能全面，具備實時操作界面，實時曲線和歷史曲線顯示，并具備報警記錄和打印功能，提高了系統操作自動化水平。本系統采用的上位機通過組態王和西門子PLC的協議，以MPI通信電纜串行方式與下位機通訊，速率187.5Kb完全滿足了用戶要求。通過中間寄存器對下位機進行尋址讀寫以完成上下位機實時通訊。本控制系統采用了輸入/輸出寄存器直接尋址和數據塊寄存器尋址，編程直觀方便，易于掌握。

圖5 控制系統部分梯型圖

四、結 論
本PLC組態控制系統在高壓直流電源實際使用中實現了傳統的電器控制向模塊化﹑數字化的微機自動控制轉變，簡化了諸多操作結構，大大減少了人為誤差，提高了操作效率，增強了系統功能和可靠性，其結構緊湊，擴展性強，解決了長期以來高功率設備控制系統自動化程度不高的難題。亦可為其它高低壓電氣控制場合提供一個參考模式。
參考文獻
[1] 《Design and Simulation for The Pulse High-Voltage DC Power Supply of 1.2MW/2.45GHz HT-7U Low Hybrid Current Device System》 黃懿贇 《Plasma Science Technology》2000年第6期 ISSN 1009-0630，CN 34-1187/TL，中國合肥出版。
[2] 《西門子SIMATIC可編程控制器操作手冊》2000年產品手冊。C79000-G7076-C102-5D00，中國北京出版。