برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات.

دایره المعارف تاسیسات برق (اطلاعات عمومی برق)

کنترل خطوط فشار قوی از راه دور PLC Power Line Carrier




PLC Power Line Carrier


شرح كار PLC
در سیستمهای PLC اطلاعات ارسالی به صورت Single Side-Band (SSB) مدوله شده و در پهنای باند Khz 4 ارسال میگردد.بسته به نوع كاربرد پهنای باند Khz 4 به كانالهای فرعی تقسیم شده و در هر كانال ، اطلاعات مربوط به یك سیگنال گنجانیده میشود.

كاربردهای مختلف سیگنالهای PLC

1- ارتباط تلفنی : در شبكه های مخابراتی شركتهای برق منطقه ای كه شامل تعدادی مركز تلفن در پستهای كلیدی ومهم شبكه فشارقوی می باشد.برای ارتباط میان مراكز تلفنی عمدتاً از كانال PLC استفاده میشود. همچنین از این كانال برای ارتباط تلفنی میان مشتركین با مراكز تلفنی كه عمدتاً پستهای فاقد مركز تلفنی اند استفاده میشود.
2- تلگراف و پست تصویری : در شبكه های فشارقوی میتوان جهت اعمال مدیریت عملیاتی مناسب از دورنویسها استفاده نمود. سرعت ارسال معمولاً بین 50الی 79 Bd بوده ، در پست تصویری بالاتر است.
3- كنترل و نشاندهی از راه دور : در شبكه های فشارقوی پیچیده ، كنترل ودیسپاچینگ شبكه ، حلقه بسته ای را تشكیل می دهد كه در آن وضعیت دستگاههای بسیاری از نقاط مختلف و دور از هم در شبكه در یك مركز مشخص میشود.
4- حفاظت از راه دور : حفاظت در مقابل اتصال كوتاه، بوسیله رفع آن با بی برق كردن خط معیوب توسط دستگاههای تشخیص اتصال كوتاه رله های حفاظتی امكان پذیر است. برای انجام اینكار و در اسرع وقت و در عین حال برای پیشگیری از قطع شدن سایر كلیدها و رله های مربوط به شبكه برقراری یك مسیر ارتباط علائم حفاظتی ما بین رله های حفاظتی ضروری است.
این سیستم برای ارتباط دو طرفه میان دو پست A,B یك زوج فرستنده و گیرنده در هر كدام از پستها قرار می گیرد.و چون دستگاههای فرستنده و گیرنده PLC را نمی توان مستقیماً به خط فشار قوی وصل كرد.به همین خاطر به تجهیزات واسطه ای نیاز است تا هم سیگنال فركانس بالای PLC را به خط كوپل نموده و هم مانع از اتصال مستقیم ولتاژ بالا به دستگاههای حساس PLC بشوند به همین خاطراز خازنهای كوپلاژ استفاده می شود.كه با افزایش فركانس به طور اتصال كوتا عمل می كنند و در فركانسهای بالا به صورت اتصال باز در می آیند.معمولاً خازنهای كوپلاژ بین 2000pf تا 1000pf انتخاب می شوند.
:salar (7):

در پستهای فشار قوی برای اندازه گیری ولتاژ و جریان خط از تقسیم كننده های ولتاژ خازنی به نام CVT استفاده می شود لذا از آنها می توان جهت خازن جدا كننده Ccoupl استفاده كرد.برای اینكه تلفات خط كم شود باید حداكثر توان فرستنده به خط كوپله شده و توان برگشتی به حداقل خود برسد.وسیله ای كه جهت تطبیق امپدانس به كار می رود جعبه یا واحد تطبیق امپدانس نامیده می شود و با علامت اختصاری LMU (Line Matching Unit) نشان داده می شود.
برای اینكه سیگنال ارسالی توسط PLC به خطوط دیگر انتشار پیدا نكند باید با قرار دادن مداری بر سر راه نشتی مانع از راه یابی آن به مسیر ناخواسته شویم به عبارت دیگر در مقابل فركانسهای بالای PLC مقاومت زیاد از خود نشان دهد. و در مقابل سیگنال فشارقوی 50 هرتز همانند یك اتصال كوتاه عمل كند با توجه به این دو خصوصیت عنوان شده به نظر می رسد استفاده از دو سلف سری با خط انتقال در پستهای A,B را حل می كند.زیرا امپدانس سلفی XL=2∏FL با فركانس رابطه مستقیم دارد. كه به آنها Line trap نیز گفته می شود.
اما استفاده از یك سلف سری با خط انتقال مطلوب نمی باشد. چون با خازنهاى معادل ترانسفورماتورهاى موجود درپست بصورت سرى قرار گرفته و جنانچه اندر كتانس L و سوسپنانس خازنهاى معادل ترانسفورماتورهاى پست(C) به گونه اى باشند كه فركانس رزونانس با تشدید مجموع سری این دو یعنی F=1/2∏√LC معادل فركانس كار دستگاه PLC شود. در این فركانس مدار اتصال كوتاه بوده و در نتیجه نقطه سیگنال PLC به خط انتقال از دید سیگنال PLC زمین شده و تمام سیگنال از دست می رود. به خاطر رفع این عیب از یك مقاومت اهمی بالا با سلف سری شده است .
استفاده تلفات خط زیاد خواهد شد. همین خاطر از یك مدار تیونینگ كه به موازات سلف قرار گرفته باشد وكل مجموع با خط انتقال انرژی به صورت كسری می باشد. مدار داخلی Tuning عموماً برای تله مجهای با باند وسیع به صورت زیر می باشد:

لازم به تذكر است كه هزینه ساخت تله موج با افزایش Rmin بیشتر می شود.

 

plcسیستم مخابراتی پست است که از طریق خطوط انتقال نیرو می توانیم از آن  بعنوان مسیری برای انتقال امواج با فرکانس بالا استفاده کنیم، می توانیم شبکه مخابراتی مطمئن و جدا از شبکه مخابراتی عمومی ایجاد کنیم که در واقع به عنوان یک تلفن خصوصی بکار می‌رود؛ به کمک این سیستم می توانیم بین پستهای نیروگاه، برقهای منطقه ای و غیره  ارتباط مخابراتی داشته باشیم.

اجزای PLC:

سیستمPLC  از قسمت های ذیل تشکیل شده است :

1) لاین تراپ Line trap

2) خازن کوپلاژ Capacitor Coupling

3) واحد تطبیق امپدانس  (Line Matching Unit)

لاین ترپ: Line Trap

از جمله وسایلی که برای بی (Bay) خط ورودی به پست در نظر گرفته می‏شود لاین تراپ می‏باشد،كه روی C.V.T نصب شده است با رسیدن سیگنال فركانس بالا به پست باید از حركت آن به سمت داخل پست جلوگیری شود، زیرا این فركانس بالا باعث آسیب به تجهیزات پست خواهد شد. برای جلوگیری از اینكار از دستگاه Line Trap استفاده می‏شود این دستگاه شامل یك خازن و سلف مناسب بطور موازی می‏باشد كه به ازای سیگنال با فركانس بالا تشدید در آن روی داده و مقاومت آن خیلی زیاد می‏شود، حال آنكه جریان با فركانس HZ 50 را براحتی از آن عبور داده و مقاومتی را درمقابل آن نشان نمی‏دهد. همچنین این فیلتر باعث می‏شود كه سیگنال با فركانس بالا به رله ‏ها و دستگاههای اندازه‏گیری ولتاژی كه در طرف ثانویه ترانسفورماتور ولتاژ لازم است نرود.

به طور کلی همانطوریکه اشاره شد تمایل داریم امواج با فرکانس بالا وارد پست شود لذا به فیلتری احتیاج است که تنها یک فرکانس خاص را عبور داده و مانع از عبور دیگر فرکانس ها به داخل پست شود که اصطلاحاً به چنین فیلتری فیلتر سلكتیو گفته می شود که در عمل دستیابی به این فیلتر کمی مشکل است لذا با توجه به معلوم بودن فرکانس ارتباطات مخابراتی به فیلتری نیاز است که به همه ی امواج بجز فرکانس خاصی اجازه ی عبور دهد به چنین فیلتری، فیلتر ناچ (NOTCH FILTER)گفته می شود .

زیرا امواج با فرکانس بالا ( محدوده کارPLC ) در ابتدای پست توسط خازنهای کوپلاژ فیلتر می شوند و فقط یک باند بسیار محدودی می ماند که توسط فیلتر ناچ حذف می شود و تقریباً از ورود نویز به داخل پست جلوگیری به عمل می آید .

( هارمونیک های شبکه های قدرت به قوت خود باقی هستند ).

 

خـازن کوپـلاژ

Coupling Capacitor) )

اتصال مستقیم L.M.U و سیستم مخابراتیPLC  به خطوط فشار قوی عملی نیست برای این منظور از یک سری خازن فشار قوی استفاده می شود که به خازن کوپلاژ معروف هستند که همانطوریکه اشاره شد از بخشی از خازن های C.V.T  به عنوان خازن کوپلاژ استفاده می شود. این خازن در برابر امواج با فرکانس بالا به صورت یك فیلتر بالا گذر عمل کرده و  از ورود امواج با فرکانس بالا به داخل پست جلوگیری می کند .

خازن کوپلاژ به همراه L.M.U باید فرکانسی قابل کاربرد سیستم مخابراتی PLC را تعیین می نماید. محدودة فرکانس مورد استفاده در سیستم های PLC بین30KHZ – 500KHZ  می باشد .

 

واحد تطبیق امپدانس خط

( Line Matching Unit )

طبق تعریف آنچه که میان تجهیزات فشار قوی و سیستم مخابراتی واقع می شود جعبه تطبیق امپدانسی نامیده میشود.

این وسیله وظایف زیر را بعهده دارد :

1) وارد و خارج کردن سیگنالهایPLC  به شبکه فشار قوی خطوط هوایی وکابلهای زیرزمینی

2) تطبیق امپدانس میان خط انتقال فشارقوی و سیستم PLC

به هنگام کوپل کردن قسمت فرستنده برای اینکه حداکثر توان فرستنده به خط منتقل شود؛ باید  بین خروجی فرستنده و خط انتقال تطبیق امپدانس صورت گیرد که این کار را واحد L.M.U انجام میدهد (قضیه انتقال توان ماكزیمم).

جعبهL.M.U  معمولاً در فضای آزاد پست نصب می‌شود به منظور اتصال این واحد به سیستم PLC كه در داخل پست قرار دارد از یک کابل کواکسیال هم محور استفاده می‌شود.

امپدانس موجی این کابل طبق استانداردهایI.E.C  باید 150اهم یا 75 اهم باشد.

کوپلینگ لاین تراپ

برای کوپلینگ موج حامل به خط انتقال روشهای مختلفی وجود دارد :

1)         کوپلینگ فاز به زمین :

در این روش تنها از یک سیم استفاده میشود که معمولا فاز وسط است.

2) کوپلینگ فاز به فاز :

در این روش از دو سیم فاز یک مدار استفاده میشود بنابراین نیاز به دو مجموعه تجهیزات داریم و حسن آن قابلیت اطمینان بالاست ولی هزینه زیادی در بر دارد.

3) کوپلینگ بین دو مدار:

در خطوط دو مدار کاربرد دارد که از سیمهای فاز وسط هر مدار  استفاده میشود و در برگیرنده هزینه بالایی می باشد ولی قابلیت اطمینان بالایی دارد.

Plc7

برنامه نویسی PLC7:

یک برنامه کنترلی مجموعه دستورالعملهاِِ است که به سیستم پی ال سی فرمانهایی جهت کنترل پروسه  صادر میکند. بنابر این این برنامه باید به زبان خاصی و مطابق با قوانین و دستورات قابل درک برای پی ال سی نوشته شود . برای پی ال سی های سری 300و S7 میباشد.

اشکال مختلف نمایش برنامه

در زبان  S7برنامه ها را میتوان به صورتهای  زیر نوشت:

1 _نردبانی  LAD  (ladder

2 _فلوچارتی FB (function block diagram

3_عبارتی  STL (statement list

1 _درنمایش نردبانی هر دستور یا خط برنامه بصورت نماد  اتصال یا سیم پیچی مدارهای فرمان رله  ای نمایش داده میشود

در نتیجه ساختار برنامه در این روش شبیه به مدارات فرمان رله ای میباشد.

2 _ در نمایش فلوچارتی برنامه بصورت مجموعه ای مستطیل شکل که به آن بلوک میگوِِیند نمایش داده میشود این طرز نمایش بیشتر در طراحی برنامه   استفاده میشود در این روش در هر بلوک نوعی برنامه منطقی نمایش داده میشود .

3 _ در روش STL برنامه بصورت کلمه ای اختصاری نوشته میشود هر خط شامل دو بخش است دستورالعملoperation و عملوند operand

برنامه نوشته شده درزبانهای نردبانی و فاوچارتی هماره قابل  تبدیل  به عبارتی میباشد ولی عکس این همیشه صادق نیست

با وجود ظاهر متفاوت در هر سه زبان برنامه نویسی هرسه این زبانها دارای عملوند یکسان میباشد.

در برنامه نویسی S7 هر یک از حروف زیر نشان دهنده یک عملوند مخصوص به خود میباشد این خروف عبارتند از :

1_  I ورودیها میباشد input

2  _ Q  خروجیها میباشد output

3  _ M حافظه داخلی پی ال سی میباشد

و ....... لازم به ذکر است که همه این سه نوع عملوند قابل آدرس دهی بصورت بیتی بایتی کلمه ای و دو دو کلمه  ای  میباشد. مثلا

I124.0 به معنی پین شماره 0 از بایت شماه 124 ورودی پی ال سی میباشد

IB124 بمعنی ایت شماره 124 از ورودی میباشد

IW124 بمعنی کلمه ای است که شامل بایت 124 و 125 ازر وردی سخت افزار پی ال سی میباشد

به دلیل کلی بودن زبان STL این زبان برای آموزش انتخاب شده است. لذا در ادامه به آموزش این زبان و ویژهگی های آن خواهیم پرداخت. طبیعی است   که به دلیل شباهت زیاد در منطق برنامه نویسی پس از آموزش هر  یکی از سه زبان یادگیری زبانهای دیگر آسان خواهد بود .

سیکل زمان CYCLE _TIME

ریز پردازنده برای اجرای یک برنامه STL از سطر اول برنامه شروع نموده دستورات را به ترتیب اجرا مینماید تا به دستوراتی که انتهای برنامه را نشان میدهد برسد . بعد از رسیدن به چنین دستوراتی پردازنده دو باره به سطر اول برگشته و دستورات را  اجرا مینماید و این سیکل تا فرمان توقف ادامه پیدا میکند. یکی از تفاوتهای زبان برنامه نویسی S7با زبانهای دیگر مثلا  Cدر همین است که در این زبانها پس از اجرا یک سِکل برنامه  برنامه متوقف میشود مگر آنکه خودمان در برنامه حلقه تعریف کرده باشیم . ولی در زبان برنامه S7 هر برنامه ذاتا در حلقه بی نهایت قرار دارد و تا زمانیکه برنامه بصورت دستی خاتمه نپذیرد ادامه دارد.

به مدت زمانی که پردازنده از یک سطر برنامه شروع کرده و مجددا به همان سطر برمیگردد یک CYCLE_TIME  میگویند. برای PLCهای مختلف حداکثرزمانی  برای CYCLE_TIME وجود داردکه اگر سیکل برنامه بیشتر از این زمان باشد و چاره اندیشی نشود پی ال سی برنامه را متوقف خواهد کرد.

انواع بلوکهای زبان STL

کل برنامه ای که در یک PLCسری 300 نوشته میشود در بلوک زیر تقسیم میشود:

OB (Organization block)

اینگونه بلوکها در واقع سازماندهی کل سیستم را بعهده دارند و از داخل این بلوکها است مه سایر برنامه ها    بلوکها میشوند .همچنیین فضای حافظه از ین قسمت مدیریت میشود و رابط بین برنامه کاربردی سیستم عامل   است . این بلوکها بسته به نوع PLC  تعداد متفاوتی دارد مثلا در PLC314-IFM  تعداد 122 عدد OB وجود دارد  هر کدام از این OB ها وظیفه مخصوص بخود را دارند مثلا OB85 مخصوص برنامه نویسی برای خطای برنامه   پشتیبانی است . وقتی  باطری پشتیبان PLCدچار مشکل میشود به این OB  مراجعه میکند و کارهای را که باید   انجام دهد انجام میدهد .

همچنین OB1  مخصوص برنامه نویسی است یعنی برنامه نویس برنامه خود را داخل این OB  مینویسد OB1   کمترین اولویت را بین سایر OB ها دارد . و موقع Start up  بعد از اجرای همه OB ها نوبت به OB1میرسد .


 


http://www.electrical.mihanblog.com/post/9

صفحات جانبی

نظرسنجی

    لطفاً نظرات خود را درمورد وبلاگ با اینجانب در میان بگذارید.(iman.sariri@yahoo.com)نتایج تاکنون15000مفید و 125غیرمفید. با سپاس


  • آخرین پستها

آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :