間隔層的微機保護裝置經過RS一485總線分成幾個組，連接到網橋的Modbus通訊口上，通過網橋收集數據并將這些數據通過MB+網絡送到主監(jiān)控單元PLC。
系統(tǒng)的主監(jiān)控單元可通過可編程網橋編制不同的規(guī)約，滿足與不同智能設備之間的接口需要。MODBUS網橋NW-BM85C002 MB+網橋/多路轉換器，每臺網橋具有4個通訊口與間隔層的智能設備通訊，網橋將MODBUS協(xié)議的數據進行協(xié)議轉化，通過 MB十網絡與PLC建立網絡通訊，同時在中央信號屏中還配有可編程網橋NW一BM85C485，通過MB+網絡與PLC連接，每個可編程網橋具有四個通訊協(xié)議可編程的RS一485口，在本方案中對其中的兩個口進行編程，使之通過IEC一60870-7-101與中央控制中心通訊。
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系統(tǒng)網絡通訊層向上通過可編程網橋的RS一422接口采用IEC60870-5-101國際標準規(guī)約實現與控制中心通訊;向下網絡通訊層通過網橋RS-422接口MODBUS標準規(guī)約實現與主變電站內的各開關柜或保護屏內的微機綜合保護測控單元等智能裝置通訊，滿足變電所綜合自動化系統(tǒng)控制、測量、保護的技術要求。通過網橋與智能設備及控制中心通訊，由網橋實現協(xié)議轉換，降低PLC的CPU模塊負荷率，提高系統(tǒng)的可靠性。
配置液晶顯示器，用于變電所內監(jiān)控、軟件維護，設備調試，站控層操作等人機接口。帶有液晶顯示器實現站內數據的顯示和控制。液晶顯示以漢字實時顯示所內所有事故、預告信號、所內各微機綜合保護測控單元的運行狀態(tài)。事件變位的內容、時間等。當多個事故信號同時發(fā)生時，液晶顯示報警裝置按新舊次序，在所內時間分辨率的范圍內依次顯示各種信息，并能存儲。操作員通過按鈕對顯示進行選擇，必要時操作員可通過該組操作按鈕對開關進行所內集中控制。
“就地一遠方”控制切換裝置。為便于系統(tǒng)運行的需要，在中央信號屏內裝有“就地一遠方”切換開關，實現就地控制和遠方控制之間的方式切換和閉鎖。在變電站控制上，方便分層控制和管理。
系統(tǒng)的電源采用冗余配置，系統(tǒng)輸人兩路直流電源，保證系統(tǒng)在一路電源失電時，系統(tǒng)仍可無擾動安全運行，提高系統(tǒng)的可靠性。
3.2開放式、宜擴展性設計
可以與滿足相應標準規(guī)約（profibus, spabus, modbus等）的其它公司相關的（IED）互聯進行信息交換。充分考慮到變電站擴建、改造等因素，間隔層設備基于模塊式標準化設計，可根據要求隨意配置，變電站層設備設置靈活。
網絡通訊層設計考慮到工業(yè)以太網、CAN、422、modbus+等現場總線的接口設計，能充分滿足大流量實時數據傳送的實時性和可靠性。
3.3軟件設計
PLC軟件方面，由于PLC以循環(huán)掃描和中斷兩種方式來執(zhí)行程序。為了完成所有RTU功能，PLC采用循環(huán)掃描方式，與各個間隔層保護單元進行通訊。通過Modbus總線，讀取各個保護單元的遙測、遙信信息，同時通過總線通訊對各個智能保護裝置進行設點操作，實現對開關的遙控功能。本系統(tǒng)采用了Quantum系列PLC配套的con-cept編程軟件中的FBD方式，進行了PLC的組態(tài)，實現了變電站自動化的三遙功能。
如圖2所示的遙控功能的組態(tài)。通過使用合適的功能塊的組合，可以實現你所要的功能。其中的功能塊有concept軟件的FFB libarary提供的標準功能塊，也可以自己定義，自己獨特的功能塊。
遙信的實現，有兩種方式。一種是通訊方式，當變電站設備發(fā)生變位時，通過PLC與智能保護裝置的通訊，讀取變位的信息到PLC中，并將其上送給控制中心。另一種為D工模塊方式，通過連接設備的位置繼電器，PLC的DI模塊能夠感知設備的變位信息。
遙測的實現也包含兩種方式。一種是通訊方式，PLC通過與智能保護裝置的通訊，實時獲取保護裝置采集的遙測量信息，相當于由保護裝置完成現場級的采集功能。另一種為AI模塊方式，由PLC自己來完成現場的遙測量采集，并將采集到的數據存放在R A M中。網橋將RAM中的遙測量信息，作為二級數據，實時的與控制中心進行通訊。
網橋中的報文接收分析程序分析控制中心傳來的報文，如果分析認為其是遙控報文，對其進行報文解析，將獲取的遙控對象信息寫入PLC，由PLC程序與智能保護裝置通訊，來完成遙控功能。
3.4系統(tǒng)功能及特點
變電站自動化實施對變電站各種設備進行實時控制和數據采集，實現對各種設備的微機控制、監(jiān)視、邏輯閉鎖、微機測量以及實現所間開關聯跳功能。
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變電站自動化系統(tǒng)的特點:
�。�1）完善的自檢功能，除通過通信對各單元進行監(jiān)控外，各單元中保護和監(jiān)控模塊都具有極強的自檢功能，同時二者相互監(jiān)視，一旦發(fā)生異常，及時報警，提高系統(tǒng)運行可靠性。
�。�2）開關、刀閘狀態(tài)信息采用常開及常閉雙位置接點，通過軟件判斷其合法性。
（3）監(jiān)控系統(tǒng)采用PLC代替?zhèn)鹘y(tǒng)的RTU，各智能模塊采集的數據通過現場總線上傳到通訊控制器。
�。�4）取消了常規(guī)光字牌，采用計算機模擬光字牌，并按不同電壓等級的分層模式來顯示。
�。�5）簡化防誤閉鎖設計，重要設備之間用硬接線實現閉鎖功能，綜合自動化軟件具備軟件邏輯判別功能，但考慮到已有運行和檢修經驗，一般不在后臺軟件中進行閉鎖。
�。�6）對暫態(tài)變位信號，經軟件處理，采用自保持方式，未經人工確認信號不會消失。
4結束語
在實際運行中，網橋與控制中心的雙通道設計，給運營和檢修帶來了很大的便利。因為是軟件自動切換，克服了進口系統(tǒng)手動切換通道的缺點，通道的狀態(tài)由軟件來判斷，大大提高了發(fā)現問題的及時性。雙通道同時出現故障的概率并不是很高，實際運營中有在備用通道長時間運行的情況，這樣就給檢修人員預留了充足的時間來檢查問題。
PLC硬件由于應用工業(yè)級可靠性設計，因此實際運行中非�？煽浚^少出現死機的情況，可靠性遠高于采用windows操作系統(tǒng)的通用計算機，很好的滿足了供電監(jiān)控的要求。從交付使用到現在PLC還沒有出現過硬件故障，凸顯了PLC對地鐵的潮濕、高溫環(huán)境的適應性。模塊化的設計也使的系統(tǒng)的檢修和更換更為便捷。
需要更改進的方面，就是對通信的改進。由于設計中沒有采用光纖通訊模塊，各設備對由絕緣檢修和線纜破損竄進來的高壓電，不能非常有效的隔離，會造成設備的高壓擊穿，造成不必要的損失，計劃在今后的設計中對于高電壓的隔離方面加以改進，就可以很好的避免這種問題。
參考文獻
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