PLC控制与远动系统连接接口的简化设计

　　1.前言

　　在陇海线铁路供电系统荥阳、三门峡西两个变电所的既有远动系统中， 分别增加了一套PLC 控制装置， 以对户外接触网的负荷开关进行监控。PLC 与远动系统的接口是通过串口进行连接， 其连接如图1所示。在两套系统中加装MODBUS 规约，对远动系统的软件进行一定编制，RTU 主模块上与主站、当地监控机和PLC 连接的接口配置文件做相应的修改。

　　目前， 由于荥阳变电所主模块硬件故障， 修复后， 有关负荷开关的配置文件丢失，无备份。若再进行编写，需要一定的人力、物力，且周期较长。另外，荥阳、三门峡西两所也即将面临改造， 原来的远动系统将会被综自设备代替，届时，新装设备也要加装相应的接口和编写附加的程序。为了解决燃眉之急和节省费用， 我们设计了一种PLC 与远动系统的简单接口， 通过硬件使PLC 控制与远动系统相连， 而这种硬件回路对所有的RTU 都是通用，只需在PLC程序上做几个定义。

　　2.PLC 的监控原理

　　PLC 的结构如图2 所示。从图2 中可出，PLC 通过端子A、B、G 的485 串口与RTU 进行通讯，使用MODBUS 规约。主站发送的控制命令通过RTU 转发至主PLC，主PLC 与从PLC 通过电台进行无线通讯，进而对被控对象进行监控。PLC 上的24V、Io-I7 端子为输入接口，C* 和Q* 端子组成输出接口。对于从PLC，输入端子作为开关的位置信号采集接口， 输出端子为控制出口。对于主PLC，可以通过内部编程，定义输入端子作为控制命令的输入， 输出端子可以作为位置信号的输出。这样，对于远动系统而言，PLC 就像所内一般的开关一样被监控。也就是说，将整个PLC 控制系统作为一般被控开关纳入远动监控系统中，它们之间的接口也只是3 根控制线和2根信号线。

　　3.远动系统与PLC 的硬件连接

　　改造后的远动系统与PLC 连接如图3所示。PLC 的输入端子一共有8 个，PLC 控制系统最多可控制4 个负荷开关。图3 是以常见的控制上下行两个开关为例进行描述。主PLC 的输入端子I0、I1、I2、I3 分别作为1 号开关G1 和2 号开关G2 的分、合控制输入， 他们分别连接到远动系统控制输出的四个继电器出口端子上，24V 作为公共的遥控公共端。输出端子I4、I5 作为两个开关的位置信号输出与远动系统信号采集板YX 板的采集端子相连，遥信母线YXM与I4、I5 的公共端C2 相连。如果还有其它信号，如：当地/ 远方信号、开关机构等，需要上传主站，可以再做相应的定义和连接，方法相同。

　　4.PLC 的程序编写

　　以PLC 程序控制两个开关为例， 在主PLC 的控制程序中， 定义%M12、%M13 为两个被控对象G1、G2 的控制字;I0.0 (对应PLC 输入端子I0)、I0.1(对应PLC 输入端子I1)为G1 的分、合输入;I0.2(对应PLC 输入端子的I2)、I0.3 (对应PLC 输入端子I3)为G2 的分、合输入;%MW5、%MW10 为两个开关的位置字;Q0.0(对应PLC 输出端子的Q0)、Q0.1(对应PLC 输出端子Q1)为当地控制盘位置指示灯提供G1 位置信号;Q0.4(对应PLC 输出端子的Q4) 为远动系统提供G1 位置信号;Q0.2 (对应PLC 输出端子的Q2)、Q0.3(对应PLC 输出端子Q3)为当地控制盘位置指示灯提供G2 位置信号;Q0.5(对应PLC 输出端子的Q5)为远动系统提供G2 位置信号。插入的程序段为：