如何用PL实现远程电量采集分析

一、引言

目前，电能表远程抄表及远控系统越来越受到电力部门的重视。使用Modem与计算机结合，利用公用电话网进行远程控制，不仅可以很方便地实现控制信息的传递问题，而且控制信息可以非常复杂和丰富。但系统造价较高，且结构复杂。本设计采用PLC实现供电系统的电量采集及控制，通过公用电话网与上位计算机相连。整个系统控制灵活、工作可靠，且成本较低，有广阔的应用前景。

二、系统结构

本设计采用电量定时采集方式，根据用户要求分时段进行数据采集和记录。通过脉冲电表将电量信号变成脉冲信号，并使其成正比关系，便于电量计量。假设每天分为7个时段采集数据，则每路每天要记录16个字，即：标志及年1个字，月、日1个字，时、分共7组14个字。这些数据存于DM中， 若每个周期按一个月记，需使用内存16×31大概500字。

存在DM中的数据，由上位计算机定时读取。系统结构如图1所示。

本系统的关键是要存储大量数据，并要有通讯能力。对PLC来讲，只需少量输入点，不用输出点，但应有系统时钟。CQM1系列PLC带有通讯口，且DM区较大，可配置带有系统时钟的内存单元。本设计中的具体配置如下：

CPU：CQM1-CPU41（自带 $?点输入模块），并带有RS-232接口；

内存：CQM1-ME04R，可存4K用户程序，带有系统时钟；

电源：CQM1-PA206，交流电源，并提供24V直流电源，供输入点使用；

通过MODEM及公用电话网即可实现电量的任意远程计量。

三、数据采集

本系统采用定时采集方式，分别按时间分时段记录实际电量值，并存入DM数据区。具体过程为：

设置A17为实时时钟，代表时、分，与1000相比较，判断是否到了10点00分，若到，则相等标志ON，同时把要采集的通道的内容存于DM区中，存后指针加1，然后再判断指针是否超出数据区范围。若不超，则什么都不做；若超，则把0000再赋给指针，即令其再从存贮区开始处存数，开始下一循环。

本设计中，为确保电量采集精度，不丢脉冲，采取定时不断的办法执行采集子程序，每10ms采集一次。由于采用定时采集方式，存数的格式固定，且存贮区的长度与存数的长度协调，在存数的同时，可不存时间。因为从指针值可知当前的数存到什
么位置，而数据的不同位置，又代表不同时刻的数，规律性较明显，很易弄清楚该数据存放的时间。

四、远程控制

为节省投资，提高控制效率，可采取远程控制方法。CQM1机以通过适当配置，可方便地实现远程控制，但不增加可控制的 I/O总点数。

通过接口单元与输入或输出终端相连，最大距离可达500m，此方案称为“接终端”。其结构如图2所示。

该控制方式最大传输距离为500m，但实际距离与传输时延及电源配线方式有关。在CQM1主体部分接B7A接口单元，而在远程接相应终端。终端与接口间靠双绞线连接。

接口单元的结构与CQM1的I/O模块类似，可用与I/O模块相同的方法，接在CQM1主系统中。接口单元分为接输入终端和接输出终端两种；终端分输入、输出两大类。

用此种方法，一台PLC可连接64-96户电表。

五、数据的显示

除采用上位机监视与记录以外，采用七段译码方式可以很方便的监视用电情况。本设计中，将电量数据直接由输出单元输出给七段译码器， 译码后显示所采集的电量值。

一个数字占4个点，采用OMRON动态输出单元（一个单元可输出128点），外部硬件译码作成带锁存方式的，则一个单元可稳定地显示32位数字。

六、结束语

本设计中，PLC系统采用脉冲记数，不使用模拟量单元，使系统的抗干扰能力大大提高。此外，也可在数据采集过程中，把A17的内容存于修改后的指针指向的DM字，然后再修改，再判断控制指针。不仅A17，有时还可把年、月、日以及一些标志也预存贮，其方法与存数方式相同。

本系统经仿真研究和实际应用证明：系统运行可靠，电费计量精确。

本文关键字：如何  电工文摘，电工技术 - 电工文摘