1、论文PLC 在变压器冷却控制系统中的作用申请人：郑隆刚学科（专业）：电力系统及其自动化指导教师：陈国联2012 年 2 月网 络 教 育 学 院毕 业 设 计 (论 文) 任 务 书专 业 班 级 电 力 系 统 及 其 自 动 化 1003 层 次 专 升 本 姓 名 郑隆刚 学号201005734209 一、毕业设计（论文）题目 PLC 在变压器冷却控制系统中的作用 二 、 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 工 作 自 2011 年 12 月 21 日 起 至 2012 年 3 月 26日 止三、毕业设计（论文）基本要求： 1.分析现行大型变压器冷却器控制装置运行中存在的问题和不足。 2.
2、针对现运行装置的问题和不足完成基于 PLC 控制的变压器冷却装置的功能设计和结构设计 3. 完成可编程序控制器的输入输出分配和冷却控制装置的原理图设计及接线图设计。 4. 实现上位机与 PLC 的通信，实现对冷却及控制系统的远方监视 5. 编写基于 PLC 控制的变压器冷却控制系统的梯形图程序。 3指导教师： 网 络 教 育 学 院毕 业 设 计 (论 文 )考 核 评 议 书指 导 教 师 评 语 ：论 文 分析了现行大型变压器冷却控制装置运行中存在的问题和不足，设计了基于 PLC 控制的变压器冷却装置，完成了控制系统的硬件设计和梯形图程序。表明作者对于 PLC 控制技术有了一定的掌握。论文
3、观点正确，写作认真，达到了毕业设计的要求，同意进行答辩建 议 成 绩 ： 优 指 导 教 师 签 名 ： 2012 年 3 月 2 日答 辩 小 组 意 见 ：负 责 人 签 名 年 月 日答 辩 小 组 成 员 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 答 辩 委 员 会 意 见 ：负 责 人 签 名 ： 年 月 日摘 要1论文题目：PLC 在变压器冷却控制系统中的作用学科（专业）：电力系统及其自动化申 请 人 ：郑隆刚指导教师：陈国联摘 要随着电力系统改革的进一步深入，保证设备优质高效的运行，提高劳动生产率，进一步提高经济效益成了电厂发展的目标。PLC（可编程控制器）发展十分迅速，一方面继续开发简易
4、，价格低廉，超小型产品，另一方面转向大型、多功能、系列化、标准化、智能化产品的研制。本文选取 PLC 在电厂控制中作用的一部分进行研究，即基于 PLC 的变压器冷却控制。电力变压器的安全可靠运行和使用寿命，很大程度上取决于变压器的运行条件，而变压器的运行温度状况起着至关重要的作用，因此通过变压器冷却控制系统对变压器进行温度监测与控制是十分必要的。传统的大型变压器冷却系统的自动控制，采用继电开关为主的电器控制系统，冷却系统易频繁启动，继电开关易腐蚀、老化而出现故障。本文提出了一种基于 PLC的变压器的冷却控制系统，以西门子 PLC 及其扩展模块为核心，辅以继电器、开关、接触器等元件，实现了变压器
5、冷却系统的电源监视控制、冷却器投切保护、凝露温度监控、就地控制与显示、通讯、上位计算机监视的功能。极大的简化了系统接线，提升了装置的可靠性和自动化程度。对变压器安全、可靠运行有重要的意义和使用价值。关 键 词：PLC ；变压器；冷却控制论文类型：c.应用研究目 录1目 录1 绪论 .11.1 课题背景 .11.2 PLC S7-200 PLC 简介 .21.3 课题的研究方法与研究目的 .32 主变压器冷却控制系统原理 .52.1 冷却控制原理 .52.2 变压器油温自动控制方法 .62.3 冷却器组运行控制原理 .63 冷却控制装置的硬件设计 .93.1 电气元件及在装置中的应用 .93.1
6、.1 凝露温度监控器 .93.1.2 电动机保护器 .93.1.3 开关器件 .93.2 可编程控制器 .103.2.1 可编程控制器的输入输出 .103.2.2 可编程控制器的选择 .103.3 装置的电气连接 .103.3.1 电源监控和凝露温度监控电气接线 .103.3.2 冷却器电动机保护控制电气接线 .123.3.3 可编程控制器的输入输出 .123.3.4 CPU224 的输入输出连接 .133.3.5 EM223 的输入输出 .133.3.6 EM221 和 EM222 的的输入输出 .134 变压器冷却控制的通讯设置 .154.1 通信连接设置 .154.2 STEP7-Mic
7、ro/WIN 通信设置 .154.2.1 通信硬件的选择 .154.2.2 设置 PC/PPI 电缆的 PPI 参数 .165 变压器冷却控制的软件设计 .185.1 软件总体设计 .185.2 电源和三侧开关处理 .195.3 投计时处理、超时和切除计时处理 .206 结论与展望 .21声明1 绪论11 绪论绪论部分主要论述论文的选题意义及应用背景、国内外研究现状分析及论文的主要研究内容等。1.1 课题背景变压器是一种通过改变电压而传输交流电能的静止感应电器，它有一个公共的铁心和与其交链的几个绕组，且它们之间的空间位置不变。通过电磁感应原理改变电压（电流） 。变压器是发电厂的主要设备之一，其
8、作用有两个，一是满足用户电压等级的需要，二是减少电能在输送过程中的损失。变压器的损耗主要是铜耗和铁耗，而这些损耗最终都转化为热量，从而使变压器的铁心和油温温度升高。而此热量以传导和对流的方式向外扩散，实验与分析表明，变压器运行时产生的热量 80%以上集中于绕组和铁心，它将直接影响变压器的寿命，变压器绕组温度每升高 6，使用年限将缩短一半，也就是所谓的绝缘老化 6规则，所以对变压器实现降温控制是非常必要的。变压器的冷却装置是将变压器在运行中由损耗所产生的热量散发出去，以保证变压器可以安全正常的运行。变压器铁心和线圈的损耗所发出的热量，在实油受热上升，热油沿箱壁以及散热管片向下流动的过程中，将热量
9、传给箱壁和散热管片，再由它们向周围冷却介质散发热量，保证变压器在额定温升下能够正常运行。根据一般情况，各种冷却系统的配置情况由其电压等级来决定。35kV 以下的电力变压器的冷却系统采用不吹风散热器的自然冷却装置；110kV 变压器的冷却系统采用吹风散热器；而 220kV 及以上的电力变压器的冷却装置采用强迫油循环风冷或水冷的冷却装置。国外有关文献对变压器的温升、冷却系统采用的绝缘液体冷却效率进行了分析，提出了大型变压器冷却控制系统的智能控制，阐明了大型变压器冷却泵的智能模糊控制。但目前国内的大型电力变压器冷却系统仍沿袭传统的继电式控制模式，这种控制模式存在冷却器控制回路有设计缺陷；温度硬触电控
10、制引起冷却器组频繁启停；热继电器对冷却器组的保护功能不全；冷却器组设定为运行、辅助、备用、停止四种固定状态，不能在线调整；继电式开关的故障率较高等问题。这些问题影响了变压器的正常冷却效率和使用寿命，如何使用高可靠性的可编程控制器及其相应的开关量和模拟量扩展模块，配以变压器凝露温度传感器对变压器冷却器控制与保护系统进行改造将是本文的所要讲述的内容。西安交通大学网络教育学院论文1.2 PLC S7-200 PLC 简介S7-200 PLC 是西门子公司推出的整体式小型可编程控制器，由于其结构紧凑，功能强，并具有很高的性能价格比，在中小规模控制系统中应用广泛。一台 S7-200 小型 PLC 的主要
11、组成部分包括一个单独的 S7-200 小型 PLC 的主要组成部分包括一个单独的 S7-200CPU,还可带有各种各样可选择的扩展模块。PLC S7-200 系列适用于各行各业、各种场合中的检测、监控及控制的自动化。PLC S7-200 系列的强大功能使其无论在独立运行中还是相连成网络，皆能实现复杂控制功能。S7-200 PLC 有如下特点：(1) 功能强S7-200 PLC 有 5 种 CPU 模块，最多可以扩展模块，扩展到 248 点数字量 I/O 或38 路模拟量 I/O,最多有 30 多 KB 的程序存储空间和数据存储空间。集成了 6 个 12 种工作模式的高速计数器和两点高速脉冲发生
12、器/脉冲宽度调制器。CPU 224XP 的高速计数器的最高计数频率为 200kHz，高速输出的最高频率为100kHZ。直接读、写模拟量 I/O 模块，不需要复杂的编程。CPU 224XP 集成有 2 路模拟量输入，1 路模拟量输出。使用向导中的 PID 调解控制面板，可以实现 PID 参数自整定。S7-200 PLC 的 CPU 模块集成了很强的位置控制功能，此外还有位置控制模块EM253。使用位置控制向导可以方便的实现位置控制的编程。有配方和数据记录功能，以及相应的编程向导，配方数据和数据记录保存在EEPROM 存储卡中。称重模块 SIWAREX MS 可以用于电子秤、料斗秤、台秤、吊车秤，
13、或监测输送带张力、测量工业货梯或轧制生产线的负荷。普通 PLC 的温度适用范围 055C，宽温型 S7-200SIPLUS 的温度适用范围为-25+70C。(2) 先进的程序结构S7-200 PLC 的程序结构简单清晰，在编程软件中，主程序、子程序和中断程序分页存放。使用各程序中的局部变量，易于将程序块移植到别的项目。子程序用输入、输出变量作软件接口，便于实现结构化编程。(3) 灵活方便的寻址方法S7-200 的输入(I)、输出(Q)、位存储器(S)、变量存储器(V) 和局部变量(L)，均可以按位(bit)、字节、字、和双字读写。(4) 功能强大、使用方便的编程软件编程软件 STEP 7-Micro/WIN V4.0 可以使用包括中文在内的多种语言，有梯形图、语句表和功能块图编程语言，和 SIMATIC、IEC 61131-3 两种编程模式。S7-200 的指令功能强，易于掌握。
