人机界面选用台湾威伦通公司的触摸屏MT8104，该产品拥有65536色、TFT LCD；USB打印机接口；3组串口可同时使用3种不同通讯协议；支持100M以太网，是完全应工业所需研制而成的高品质触控式工业用人机界面。图1中触摸屏通过以太网与Twido相连，实现数据显示、趋势曲线描绘、告警信息汇总、控制命令输入等等人机交互功能。从图l可看出，PLC通过RS485通信口与底层智能设备连接，以现场总线的方式将数据采集到PLC，并通过程序将相关信息存储到内部存储区。就地显示使用触摸屏，实时反映配电屏的运行状态，显示电流电压趋势曲线以及系统相关的告警及运行信息。上级监控平台可以通过以太网接入到本智能监控系统，利用MODBUS TCP／IP通信规约进行信息交换，通信速率可达到100M／S，保证了数据更新的实时性与准确性。
3．2 PLC编程实现
    使用与Twido PLC配套的编程软件Twidosoft实现既定的控制逻辑及智能口通信功能。对于ATS控制的关键点在于电源的检测，为此选用Carlo GaVazzi公司的DPB7lCM23型电压检测模块。该模块能够检测输入电压的欠压、过压、缺相、反相等状况，通过辅助触点提供必要的信息，并且在模块面板上有指示灯反映故障信息。
    以自动电源1模式为例说明控制逻辑原理：(1)在远程控制模式下，操作人员通过触摸屏发出控制指令，两路电源都正常，电压检测模块实时检测电源状况， PLC控制ATS先处于1位置； (2)电源I不正常，电压检测模块发出电压不正常信号，PLC经过延时后，控制ATS断开1位置，回到0位置；(3)经过一定延时后，PLC断开0位置，转到2位置，使用电源II供电； (4)当电源I恢复正常时，电压检测模块发出电压正常信号，PLC断开2位置，回到0位置； (5)经过延时，PLC控制ATS断开0位置，回到1位置，恢复电源I供电。在自动电源1模式下，如果电源2不正常，ATS保持在1位置不动作。如果两路电源都不正常，PLC控制ATS处于停止状态。
    在本智能控制系统中，PLC有效地对底层智能口进行通信也是非常关键的。Twidosoft软件提供了强大的通信宏功能。通信宏通过简单的配置，指定好通信口的相关参数如波特率、设备地址、数据存储区等就可以与底层设备进行通信了。该软件最大支持总共32个通信宏，即最大32个子设备的智能通信。通信宏支持MODBUS以及TCP／IP通信规约。
    实际编程中，由于MODBUS主从应答式的通信机制，需要逐次分步调用通信宏，因此在程序开头应设计一个步进计数器。步进计数器利用系统脉冲信号产生步进脉冲，每个步进脉冲调用一次通信宏，以此来控制每次PLC主站与底层设备子站之间的通信。
    下面结合图2编程实例说通信宏调用的机理。梯形图第10行表示步进计数器的第l步发生时，使内存点％M1为l，同时将需要采集数据的首地址存入通信宏指定的临时变量％MW23。第11行表示在％Ml上升沿时调用通信宏COMMl的读N字指令，具体是读10个字。第12行表示在％Ml下降沿时，将宏读到的10个字的数值赋值到从内存点％MWl00开始的10个字。

3．3 人机界面功能设计
    触摸屏与PLC通过以太网进行连接，使用MODBUS TCP／IP通信规约进行信息交换，两者的传输速率可达到100M／S，保证了数据刷新的实时性。人机界面的功能设计包括四部分：系统电力参数及开关状态实时显示；密码管理及开关操作：电流电压趋势曲线图；系统运行状态及告警信息显示。
    电力参数及开关状态实时显示主要包括PM200的三相电流、相电压、线电压、频率、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率、有功电能、无功电能、视在电能、ATS位置状态、出线开关位置状态等等。密码管理及开关操作功能设计为需要输入正确密码才能在触摸屏发出控制命令，如控制模式及ATS位置的转换。电流电压趋势曲线图将三相电流、三相电压的趋势曲线反映到人机界面，具有前后翻动显示或者曲线保持的功能。人机界面还有系统运行状态及告警信息汇总显示功能，方便操作人员及时快速掌握系统存在的问题。

4 应用情况
    低压智能控制屏采用了先进的系统结构，对底层智能设备的通信非常稳定，实时反映低压配电屏的运行状态以及电力参数。在自动运行的情况下，智能控制系统能够准确判断电源情况，根据设定好的程序完成电源的自动切换。人机界面简洁友好，便于操作人员掌握系统全部运行情况。目前本低压智能控制屏推出一年多以来，已成功应用在超过50个35kV及以上电压等级的大型变电站的站用低压配电系统中，以其稳定准确、功能完善的特点得到了用户的好评。随着越来越多的大型变电站的兴建或技术改造，本低压智能控制屏也将得到更大范围的推广和应用。

5 结语
    本文主要介绍了基于PLC技术的低压智能监控屏的设计及应用情况。低压智能监控屏结合现场总线及以太网技术，有效地将各种智能设备集成为具有实时显示、自动控制的监控系统。本智能监控系统与低压配电屏的融合，极大地提高了配电屏的技术含量，丰富了产品内涵，提高了配电用电的安全性和可靠性，且配置简单，性价比高，可移植性强，是值得广大配电屏生产厂家大力推广应用的自动化监控系统。