[發明專利]一種基于PLC的電力監控裝置和監控方法

在審

• 申請號: 202010622988.0
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111624939A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 張志遠;鄒永鑄;吳方良;孔增輝;謝坤
• 申請（專利權）人: 中國艦船研究設計中心
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05;G05B19/418;H02J9/06
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平

本發明提供了一種基于PLC的電力監控裝置，包括柜體、電源組件和控制組件，控制組件中采用PLC模塊實現了在電力系統中采集和顯示重要斷路器的開關狀態、聯鎖控制相關的斷路器，以及在聯鎖失敗時進行聲光報警的功能；本發明將控制開關與待測的外部設備直接相連，實現了對重要設備的可靠控制；本發明采用加固計算機根據各個通訊線發送的數據進行計算處理和分析，并向加固型液晶顯示屏發送視頻信號進行軟件顯示；PLC模塊根據采集的開關量向拓撲圖PCB發送控制信息，進行硬件顯示；實現了電力系統網絡拓撲結構，包括主要斷路器的開合狀態、電壓、電流、功率以及絕緣狀態的實時可靠顯示。

技術領域

本發明屬于自動控制技術領域，具體涉及一種基于PLC的電力監控裝置和監控方法。

背景技術

PLC(Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器)是可靠性高、抗干擾能力強的硬件器件，在自動控制系統中有廣泛應用，基于PLC的控制系統具有體積小、自動化程度高、數據處理量大的特點。民用船舶電力系統上的設備眾多，現有的電力監控系統需要實現對電力系統的各組成設備的實時監測、顯示和控制，以及進行數據處理等功能。上述功能通過純軟件實現有以下缺陷：由于計算機的內存限制，隨著處理時長的增加，數據處理的效率降低；軟件運行錯誤(俗稱跑飛)時整個系統失效，所以純軟件系統可靠性不高。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種基于PLC的電力監控裝置和監控方法，用于通過硬件實現在船舶電力系統中集中監測和顯示主要運行參數、集中控制主要運行設備的功能。

本發明為解決上述技術問題所采取的技術方案為：一種基于PLC的電力監控裝置，包括柜體、電源組件和控制組件；柜體用于固定電源組件和控制組件；電源組件用于為控制組件供電；控制組件包括輸入元件、PLC模塊、輸出元件、控制模塊和輸出模塊；輸入元件用于將用戶操作轉換為控制信號，并分別發送給待測的外部設備和PLC模塊；PLC模塊包括聯鎖模塊和比較模塊；聯鎖模塊的信號輸入端連接待測的外部設備和輸入元件的信號輸出端，分別用于采集待測的外部設備的斷路器的開關狀態以及輸入元件的開關狀態，并通過雙向信號收發端口將開關量信息實時地發送給控制模塊；聯鎖模塊的信號輸出端與輸出元件的信號輸入端連接，用于將開關量信息轉發給輸出元件，輸出元件用于將收到的開關量信息轉換為用戶可見的形式；聯鎖模塊的信號輸出端還與待測的外部設備的信號輸入端連接，用于根據收到的開關量信息對待測的外部設備的斷路器進行聯鎖控制；比較模塊通過雙向信號收發端口接收控制模塊發送的待測的外部設備的監測數據，比較并判斷是否超出預設值范圍，若超出則向待測的外部設備發出控制信號；控制模塊分別通過局域網和總線與待測的外部設備連接，用于接收待測的外部設備發送的監測數據；控制模塊通過雙向信號收發端口與PLC模塊連接，用于接收PLC模塊發送的開關量信息并向PLC模塊轉發監測數據；控制模塊的信號接收端與信號調理單元的信號發送端連接，用于接收模擬量信號；控制模塊的信號發送端與輸出模塊連接，用于向輸出模塊發送輸出信息，輸出模塊用于將收到的輸出信息轉換為用戶可見的形式。

按上述方案，電源組件包括交流輸入選擇模塊、蓄電池和AC/DC電源模塊；交流輸入選擇模塊的能量輸入端分別連接220VAC主用電源和220VAC備用電源，交流輸入選擇模塊的能量輸出端連接AC/DC電源模塊的能量輸入端；交流輸入選擇模塊用于在220VAC主用電源失電時自動接入220VAC備用電源，為AC/DC電源模塊提供不間斷的交流輸入電源；蓄電池的能量輸出端連接AC/DC電源模塊的能量輸入端；蓄電池用于在220VAC主用電源和220VAC備用電源均失電時向AC/DC電源模塊輸出24V直流電源；AC/DC電源模塊的能量輸出端分別連接DC/DC電源模塊、加固計算機、加固液晶顯示器和PLC模塊的能量輸入端；AC/DC電源模塊用于將交流輸入選擇模塊輸出的220V交流電源或蓄電池輸出的24V直流電源轉換為24V直流電源。

進一步的，電源組件還包括DC/DC電源模塊；DC/DC電源模塊的能量輸出端連接待測的外部設備的傳感器的能量輸入端；DC/DC電源模塊用于將24V直流電源轉換為15V直流電源。