新的配電盤通過電壓監測模塊監測1、2號變電站站用變壓器的供電情況，由PLC控制ATS開關（Automatic Transfer Switch）進行自動投切和互投操作，饋線監測模塊將饋線裝置的狀態、動作及多種電能參數進行監控，確保變電站的各輔助系統穩定運行，所有裝置的操作、運行情況和電能參數通過PLC在TP270上得以體現和記錄，并通過RS-485或LAN將各種信號傳送到供電調度中心和集控中心，以便及時進行供電調度和設備檢修。

　　設備改造中使用了西門子公司的224XP-CPU、TP270人機界面、EM221數字量輸入模塊、EM222數字量輸出模塊和CP243-1以太網通訊模塊。

名 稱	型 號	數 量	備 注
PLC	224XP	1	AC/DC/R/Port×2
DI	EM221×8	4	DC24V
DO	EM222×8	2	DC24V
CP	243-1	1
HMI	TP270	1	10寸
電壓監測模塊	GKR-02	2
多功能監測模塊	DIRIS AP	1
饋線開關狀態監測模塊	OF	40	DC24V
隔離開關	CD630A	2
ATS	MICRO	1
電動操作饋電開關	NS200A	2
饋電開關	NS125A	6
饋電開關	C65/63A	28
電源模塊	24V/2.5A	1
編程軟件	MicroWin4.0	1
編程軟件	ProTools/Pro6.0	1

表1 系統配置表

　　應用S7-200PLC升級過后的變電站站用配電盤（智能配電屏），改變了以前電能數據采集麻煩、運行方式單一、必須現場手動操作等問題，現在除了保留必須的手動操作方式外，根據運行方式PLC能控制ATS開關任意切換在電源I或II上運行，當運行電源進線失壓時，另一電源進線能可靠自投或恢復，同時可進行遠程操作，解決了目前ATS產品控制投切不準確，操作方式單一和遠程控制的問題。改造以前的配電盤上有著各種電能儀表，現在只需一塊多功能儀表就能完成電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率等各種電能參數的監測、采集和數據分析，還有諧波分析、模擬量和報警輸出等功能。站用配電屏還能監控每一饋電回路的電流和工作狀態，整個配電盤的任何一個動作、操作和故障報警都及時顯示并儲存在TP270上，通過MODBUS總線可以把這些數據傳到附近的控制中心，也可以通過以太網將數據傳到數公里之外的調度中心，以便于進行更好的運行維護和管理。

　　在設計過程中最大的問題就是如何將智能儀表的數據通過S7-200PLC讀到TP270上。本系統中的智能儀表用的是MODBUS_RUT協議，只能做從站使用，也就是說S7-200PLC必須做主站去讀取儀表的數據，在現行的資料中只有S7——200PLC做MODBUS從站的資料，要S7-200PLC做主站就只有自己編寫用自由口做MODBUS主站的程序，由于儀表提供的數據較多且數據地址分散，再加上要求每秒刷新一次，還要做數據的CRC校驗，編寫這樣的通訊程序是有一定難度的，如果逐一地址的編寫程序，那么程序就會過長，會影響總循環時間，不但做不到1秒鐘刷新一次，可能還會引起端口發送、接收沖突和CRC校驗出錯，經過反復的研究實驗，最后在程序中采用了用計數器來輪詢地址的方法，從而減少了程序量和總循環時間。部分程序如下：（OB1主要功能為初始化端口為自由口，初始化發送和接收的數據格式，設定輪詢時間，輪詢和中斷連接;SBR5和SBR6做發送和接收數據的CRC校驗，CRC檢驗主要通過字節異或循環，移位循環和公式異或做發送數據的CRC校驗;中斷1為接收數據;中斷2對接收CRC校驗結果驗證）

　　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 初始化發送數據

　　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 初始化接收數據

　　MOVB 16#09, VB1200

　　MOVB 16#05, VB1201

　　MOVB 16#03, VB1202

　　MOVB 16#04, VB1203

　　LD SM0.0 設定輪詢時間

　　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 發送輪詢數據

　　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 中斷連接

　　ATCH INT_0:INT0, 9

　　ATCH INT_1:INT1, 23

　　ENI

　　SRB6（SBR5同SBR6）

　　LD Always_On:SM0.0 讀出數據長度 ，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 字節異或循環

　　+D 16#1, VD1400

　　MOVB ＊VD1400, VB1410

　　XORB VB1410, VB1307

　　FOR VW1310, 16#1, 16#08

　　LD Always_On:SM0.0 移位循環

　　MOVW VW1306, VW1420

　　SRW VW1306, 1

　　LD SM1.1 公式異或

　　XORW 16#A001, VW1306

　　NEXT

　　NEXT

　　LD Always_On:SM0.0 CRC16字傳遞

　　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

　　…… ……

　　經過改造的設備自2005年7月運行以來，系統穩定、功能強大、操作簡單，贏得了用戶的一致好評，為變電站的無人值守和變電站的安全運行提供了有利保障。