S7-200PLC在变电站用交流配电盘上的应用

　　应用S7-200PLC升级过后的变电站站用配电盘（智能配电屏），改变了以前电能数据采集麻烦、运行方式单一、必须现场手动操作等问题，现在除了保留必须的手动操作方式外，根据运行方式PLC能控制ATS开关任意切换在电源I或II上运行，当运行电源进线失压时，另一电源进线能可靠自投或恢复，同时可进行远程操作，解决了目前ATS产品控制投切不准确，操作方式单一和远程控制的问题。改造以前的配电盘上有着各种电能仪表，现在只需一块多功能仪表就能完成电压、电流、频率、有功功率、无功功率等各种电能参数的监测、采集和数据分析，还有谐波分析、模拟量和报警输出等功能。站用配电屏还能监控每一馈电回路的电流和工作状态，整个配电盘的任何一个动作、操作和故障报警都及时显示并储存在TP270上，通过MODBUS总线可以把这些数据传到附近的控制中心，也可以通过以太网将数据传到数公里之外的调度中心，以便于进行更好的运行维护和管理。

　　在设计过程中最大的问题就是如何将智能仪表的数据通过S7-200PLC读到TP270上。本系统中的智能仪表用的是MODBUS_RUT协议，只能做从站使用，也就是说S7-200PLC必须做主站去读取仪表的数据，在现行的资料中只有S7--200PLC做MODBUS从站的资料，要S7-200PLC做主站就只有自己编写用自由口做MODBUS主站的程序，由于仪表提供的数据较多且数据地址分散，再加上要求每秒刷新一次，还要做数据的CRC校验，编写这样的通讯程序是有一定难度的，如果逐一地址的编写程序，那么程序就会过长，会影响总循环时间，不但做不到1秒钟刷新一次，可能还会引起端口发送、接收冲突和CRC校验出错，经过反复的研究实验，最后在程序中采用了用计数器来轮询地址的方法，从而减少了程序量和总循环时间。部分程序如下：（OB1主要功能为初始化端口为自由口，初始化发送和接收的数据格式，设定轮询时间，轮询和中断连接；SBR5和SBR6做发送和接收数据的CRC校验，CRC检验主要通过字节异或循环，移位循环和公式异或做发送数据的CRC校验；中断1为接收数据；中断2对接收CRC校验结果验证）

　　OB1

　　LD SM0.1 初始化端口

　　MOVB 16#09， SMB30

　　MOVB 16#9C， SMB87

　　MOVW +150， SMW92

　　MOVW +0， SMW90

　　MOVB 50， SMB94

　　LD SM0.1 初始化发送数据

　　MOVB 16#08， VB2100

　　MOVB 16#05， VB2101

　　MOVB 16#03， VB2102

　　MOVB 16#03， VB2103

　　MOVB 16#0， VB2104

　　MOVB 16#0， VB2105

　　MOVB 16#02， VB2106

　　LD SM0.1 初始化接收数据

　　MOVB 16#09， VB1200

　　MOVB 16#05， VB1201

　　MOVB 16#03， VB1202

　　MOVB 16#04， VB1203

　　LD SM0.0 设定轮询时间

　　AN T96

　　TON T32， +150

　　LD SM0.0

　　A T32

　　TON T96， +150

　　LD T32

　　EU

　　LD C1

　　CTU C1， 16#10

　　LD SM0.0

　　AW= 16#0， C1

　　EU

　　MOVW 16#0300， VW2103 发送轮询数据

　　CALL CRC:SBR5

　　XMT VB2100， 0

　　LD SM0.0

　　AW= 16#1， C1

　　EU

　　MOVW 16#0302， VW2103

　　CALL CRC:SBR5

　　XMT VB2100， 0

　　LD SM0.0

　　AW= 16#02， C1

　　EU

　　MOVW 16#0304， VW2103

　　CALL CRC:SBR5

　　XMT VB2100， 0

　　…… ……

　　LD SM0.7 中断连接

　　ATCH INT_0:INT0， 9

　　ATCH INT_1:INT1， 23

　　ENI

　　SRB6（SBR5同SBR6）

　　LD Always_On:SM0.0 读出数据长度 ，初始化CRC字

　　MOVB VB1200， VB1301

　　MOVW VW1300， VW1302

　　-I 16#02， VW1302

　　MOVW 16#FFFF， VW1306

　　MOVD &VB1200， VD1400

　　FOR VW1304， 16#1， VW1302

　　LD Always_On:SM0.0 字节异或循环

　　+D 16#1， VD1400

　　MOVB *VD1400， VB1410

　　XORB VB1410， VB1307

　　FOR VW1310， 16#1， 16#08

　　LD Always_On:SM0.0 移位循环

　　MOVW VW1306， VW1420

　　SRW VW1306， 1

　　LD SM1.1 公式异或

　　XORW 16#A001， VW1306

　　NEXT

　　NEXT

　　LD Always_On:SM0.0 CRC16字传递

　　MOVB VB1307， VB1100

　　MOVB VB1306， VB1101

　　INT1

　　LD Always_On:SM0.0

　　RCV VB2200， 0

　　INT2

　　LD SM86.7

　　O SM86.6

　　O SM86.0

　　CRETI

　　LD Always_On:SM0.0

　　MOVD VD2204， VD1204

　　LD Always_On:SM0.0

　　CALL CRC16:SBR6

　　LDW《》 VW1100， VW2208

　　CRETI

　　LDW= 16#0， C1

　　MOVD VD2204， VD2500

　　LDW= 16#1， C1

　　MOVD VD2204， VD2504

　　…… ……

　　经过改造的设备自2005年7月运行以来，系统稳定、功能强大、操作简单，赢得了用户的一致好评，为变电站的无人值守和变电站的安全运行提供了有利保障。