2 電解錳電源的監(jiān)控系統(tǒng)設計
2．1 系統(tǒng)總體設計
采用西門子公司的S7―200可編程控制器和TD200文本顯示器，設計電解金屬錳直流電源的監(jiān)控系統(tǒng)。670 V／26 kA電解錳電源采用三相橋式全控晶閘管整流，非同相逆并聯(lián)的主電路形式。該電源檢測系統(tǒng)采用可編程控制器(PLC)作為控制的核心器件，將大功率直流電源設備與通訊網絡連接，檢測和指示故障位置。PLC以其品種多樣的擴展模塊(如模擬量擴展模塊、通信模塊)為實現采集、上傳數據提供便利。智能檢測系統(tǒng)的基本構成如圖1所示。

該電源檢測系統(tǒng)中，PLC、開關量單元、模擬量單元、通信單元和TD200文本顯示單元構成了模塊的主控單元，還有現場變換與執(zhí)行單元，用于實現電源設備強電與弱電之間的隔離，把相應的故障或運行參數的信號變換為開關量或隔離后的模擬量信號送入PLC，根據PLC的輸出進行報警和執(zhí)行跳閘等操作，TD200文本顯示器用于顯示現場電源系統(tǒng)的運行狀態(tài)，以便于工作人員調試和應用。
2．2 系統(tǒng)控制工作原理
三相橋式全控整流電源裝置的被控對象主要是高壓開關斷路器、移相觸發(fā)電路的觸發(fā)角度、水冷卻器的啟停，被檢測對象主要是水冷卻器是否有故障、整流變壓器油溫是否過高、輕重瓦斯是否超標、晶閘管整流器的器件是否失效、橋臂是否過熱等。整流電源裝置通過控制面板上的合閘按鈕將點動信號送入PLC的數字輸人點后，通過PLC內部的自保持程序使電源合閘并到位后，PLC將解除對整流裝置觸發(fā)脈沖的封鎖，這樣可通過給定旋鈕調節(jié)給定電壓的大小，改變觸發(fā)角度，改變輸出電壓的大小。高壓分閘信號送入PLC后，首先應該封鎖整流裝置的觸發(fā)脈沖，然后延時數秒，再自動分閘。基于PLC的電氣控制系統(tǒng)對大功率直流電源系統(tǒng)的控制思路，仍然與繼電器一接觸器控制系統(tǒng)是一致的，只是在控制手段上采用了先進的控制設備。圖2所示為三相橋式全控整流由源裝置最大系統(tǒng)的PLC硬件設計原理圖。