水电厂现地控制单元(一)范例.ppt

水电厂现地控制单元(一) 概述 水电厂计算机监控系统通常分成两大部分，一是用于全厂范围设备的部分，称为厂级监控系统，另一部分是水轮发电机层的控制部分，称为现地控制系统。前者常常称上位机系统，后者常称为下位机控制系统。 下位机控制系统的主要组成部分就是现地控制单元LCU（Local Control Unit)，在以前曾采用过与电网调度远程终端RTU（Remote Terminal Unit)相同的称呼，考虑到LCU的含义更为确切，因此自1991年在武汉召开的“现地控制单元学术会议”之后，现地控制单元的名称基本上统一称之为LCU。 现地控制单元的应用领域 水电站、蓄能电站的机组、公用设备、开关站设备的监控 泵站、翻水站的机组、公用设备的监控 电站内的辅助设备的监控 电站水库的闸门监控 其它所有可以监控的设备 一、LCU的发展轨迹 九十年代初期 由进口PLC或自行开发的控制器构成的现地控制单元 --- 现地控制单元+小型PLC顺控装置的控制冗余型。 九十年代中以后 由进口PLC或自行开发的控制器构成的现地控制单元 --- 完全取消常规，成为水电厂安全运行的必须设备。 特点： 是由引进或国产的芯片设计成各种功能的单板，并配以控制面板、输入输出匹配电路、电源等，构成现地监控装置；采用这种结构可以设计功能性能都很理想的LCU。已在不少水电厂成功地投入使用，但由于当时我国制造水平的限制，这种LCU的工艺水平不高，接插和焊点容易出现问题。给调试和维护带来困难。 特点： 作为主体的PLC可靠性高，配置灵活，使用方便，易于掌握。 通过选择不同型号的PLC，可方便构置成高、中、低不同容量的现地控制单元。 采用独特的交、直流电源双重供电技术可完全替代UPS，确保LCU可靠运行。 通过自行研发的SJ-30型通讯管理器内的8个串行通讯接口，满足和适应日益增多的周边智能设备的接入，彻底解决受PLC通讯模件通讯接口数量及特殊规约的限制。 特点： 专为水电厂计算机监控系统而开发的控制器，能完全满足和适应水电厂计算机监控系统的特殊要求。 所有模件采用低功耗嵌入式32位CPU，实时多任务操作系统，功能强大。 采用国际标准CAN-BUS现场总线。 模件采用全封闭注铝外壳，抗震防灰，屏蔽性能好。 所有模件均可带电插拔，维护简单方便。 强大的SOE输入能力，分辨率达到1ms。 多至8个可编程的串行通讯接口，充分满足各种智能设备的接入。 方便的组态软件、人性化的界面让所有工作轻松搞定。 三、SJ-600的主要功能及应用 二）控制与调节 LCU应能接受当地或上位机的命令实现对全厂发电设备的自动控制操作与调节，其包括机组开停机操作，断路器合、分操作，隔离刀闸的合、分操作，有功、无功调节。LCU在收到控制命令后，首先对其进行合法性校验和相关闭锁条件进行检查，只有在符合要求时才允许操作，当LCU在线自诊断到有关模件故障时，将自动禁止相应的控制操作，控制受阻时，将给出受阻原因。 三）事故停机处理 由LCU的智能I/O模件直接对采集到的事故信息进行响应和处理，执行相应的事故停机流程。 四）数据通信 作为监控系统光纤以太网的节点与电厂级进行通信，向上位机发送数据和事件信息，并接受其下行的控制命令； 作为现地控制单元和微机励磁、调速、保护、智能采集等设备的通信。 主控模件是现地控制也即LCU的核心部分，又名CCU(中央控制单元）。它完成当地控制与调节，信息处理，通讯转发、外部设备通讯等功能。主控模件有两种配置，单主控模件和双主控模件方式。我厂采用的是双主控模件，在此配置下组成热备用冗余方式，自动完成硬软件主/从切换。 二）32位智能I/O模件 智能I/O模件在物理布置上分为当地I/O单元及远程I/O单元两种，这些单元都是由32位嵌入式微处理器386EX CPU管理的智能I/O模件构成，增强了I/O模件的数据处理能力并且模件带有自诊断功能，在工作时，模件CPU不断地对模件主要部件进行检测，一旦发现不正常，一方面向主控模件报警，另一方面做出保护，防止引起误动。 三）现场总线网络 SJ-600现地控制装置采用的为现场总线网络，由SJ-600组成的计算机监控系统的现地控制单元LCU内采用了目前国际工业控制领域最先进的结构体系，即各智能I/O模件和主控模件之间的数据联接是通过串行总线CAN网络完成通讯，而取消了传统的并行总线。 四）显示单元 显示单元一般选用DIGITAL公司生产的GP377S智能型彩色液晶显示触摸屏，它通过串口直接与