通常电炉系统都配备有一次侧高压无功补偿，这样一次侧的功率因数得到了提高。但由于二次侧的功率因数并不会改变，变压器的输出功率受无功功率的影响并没有克服。若对二次侧进行无功补偿，补偿后负载端的功率因数得到了提高，既可以保证一次侧的功率因数得到提高。变压器的输出功率也得到了提高，实际作用在电极上的电压得到提高，相应的产量增加。
据此设计并研制了一种基于PLC的矿热炉二次低压无功补偿测控系统。该系统采用与电感性电极并联电容器的方法提高电网的功率因数，由于感性负载使电压相位超前，当并联了电容器之后，电压与电流之间的相位差变小，减小了无功功率和无功电流，变压器输出增加。
对矿热炉进行自动无功补偿，由于无功功率减小，输出电压提高，对提高产品的产量和质量，降低产品成本，提高产品在市场中的竞争能力，都具有现实意义。
一、系统组成与控制原理
矿热炉二次低压无功补偿测控系统由可编程逻辑控制器PLC、工业现场触摸屏、三相综合电量变送器PDM、补偿电容、智能电压表、数字温度表等部件组成。
系统的控制核心由可编程逻辑控制器PLC、工业现场触摸屏监控器以串行总线形式构成。PLC读取PDM模块采集到的电网参数，并与预先设定的自动控制参数进行比较，据此投入或切除并联在电网中的电容，提高电网的功率因数。触摸屏通过RS232串行总线读取保存在PLC数据寄存器的电网参数．并进行动态显示。触摸屏还可切换系统手动/自动工作模式，手动控制电容投切。现场修改系统自动控制参数，智能电压表采集并显示电网二次侧电压，可设定报警上、下限值，若二次侧电压超限则触发系统急停动作，防止电炉过载事故发生，对系统进行保护。
系统同时检测矿热炉电极导线的温度，由于每根导线上的电流都有数万A，如果冷却系统发生故障温度会超限，则需要触发系统急停动作，对系统进行保护。温度信号的采集由数字温度表进行（内部包含传感器变送电路）。
二、系统软件设计
1、下位机PLC测控软件设计
矿热炉低压二次补偿监控应用系统以可编程控制器PLC为控制核心，触摸屏、PLC、PDM以串行总线构成网络。其中下位机PLC控制软件实现的功能主要包括：
（1）与触摸屏之间的通信触摸屏通过RS232串行总线读取存放在PLC数据寄存器的电量参数并显示，触摸屏对PLC发送手动投切、手/自动工作模式切换、自动控制参数修改等操作命令，通信协议设置为Modbus协议ASCII模式。
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