本文的研究内容是山西省重大科技攻关项目“基于PLC控制的3.3kV八组合磁力控制站测控系统的研究”(NO．031116)中的主要内容。3.3kV供电的高产高效工作面建设已成为我国煤炭工业的发展方向，然而由于国内相关产业的相对滞后，目前我国煤矿井下3.3kV供配电设备全部依靠进口。设备配件供应周期长，价格昂贵是制约3.3kV供电技术普及的主要因素。因此研究和开发3.3kV组合磁力控制站测控系统具有重要的现实意义和重大的应用价值。 本文深入系统地研究了多CPU控制的3.3kV组合磁力控制站测控系统，主要内容如下： 首先介绍了真空组合磁力控制站的发展现状，阐述了开发3.3kV组合磁力控制站测控系统的必要性和紧迫性，提出了测控系统的性能指标、控制原则和技术要求，制定了测控系统的控制策略和控制方法。 针对综采工作面负荷的实际要求，提出了多CPU联合控制的总体方案，建立了单片机与PLC、PLC与PLC以及PLC与大屏幕彩色液晶显示屏之间的实时通讯系统。根据矿井生产安全要求，设计了性能优良的本质安全型先导电路，分析了电机的各种故障特征，提出了相应的保护措施，确立了故障保护的技术指标。 通过分析3.3kV电网漏电的故障特征，提出了井下3.3kV电网的漏电保护方案和保护动作值，并给出了井下电网进行高压太原理工大学硕士学位论文绝缘检测的技术方案。首次将可编程逻辑器件(CPLD)应用到井下电气设备中，设计了性能优良的额定参数读取电路。操作简单、性能优良的多功能试验电路，增强了系统工作的可靠性和安全性。 根据矿井电网的实际情况，分析了工业生产环境存在的干扰源及所产生干扰信号的特征，针对不同特征的干扰信号，制定了相应的硬件、软件抗干扰措施。介绍了结构化程序的设计方法，设计了监控程序及各功能模块程序。其中重点阐述了测控系统的设计思想、硬件工作原理及软件框图。 本课题采用多个CPU作为主控单元:其中两个PLC分别负责单回路和双速双回路的控制和保护，单片机则主要负责整定值的读取和相敏保护。多CPU分时处理和采集相应电路的信号，有效地提高了保护动作的实时性和可靠性。 经实验室检验表明:该测控系统性能稳定，动作可靠，且易于操作，具有传统保护系统无法比拟的可靠性和先进性。