电力控制系统系列：Emerson Ovationall.docx

PAGE1

PAGE1

1.EmersonOvation系统概述

EmersonOvation系统是一种先进的电力控制系统，广泛应用于火力发电厂、核电站、水力发电站等电力生产设施。该系统集成了数据采集、监控、控制和保护功能，通过高度可配置的硬件和软件平台，实现了对电力生产的全面控制和优化。Ovation系统的核心优势在于其高度的可靠性、灵活性和可扩展性，能够满足不同规模和类型的电力生产需求。

1.1系统架构

Ovation系统采用分层架构设计，主要包括以下几层：

现场设备层：包括各种传感器、执行器和现场仪表，负责数据采集和设备控制。

控制层：包括控制器、I/O模块和通讯模块，负责数据处理和控制逻辑的执行。

操作层：包括操作员站、工程师站和历史数据服务器，负责人机交互和数据管理。

管理层：包括数据管理系统、报告生成系统和远程访问系统，负责系统的整体管理和优化。

1.2主要组件

Ovation系统的组件主要包括：

控制器（Controllers）：高性能的工业控制器，用于执行控制逻辑和数据处理。

I/O模块（I/OModules）：用于连接现场设备，实现数据的采集和输出。

通讯模块（CommunicationModules）：支持多种通讯协议，包括以太网、Modbus、Profibus等。

操作员站（OperatorStations）：提供人机交互界面，操作员可以通过这些界面监控和控制系统。

工程师站（EngineerStations）：用于系统的配置、编程和调试。

历史数据服务器（HistoricalDataServer）：用于存储和管理历史数据，支持数据查询和分析。

1.3应用场景

Ovation系统在电力生产中的应用场景非常广泛，包括但不限于：

机组控制：实现对发电机、汽轮机等主要设备的自动控制。

过程控制：实现对燃烧、蒸汽、冷却等过程的精确控制。

保护系统：实现对电力系统的保护，防止设备故障和安全事故。

数据管理：实现对生产数据的实时采集、存储和分析，支持生产优化和故障诊断。

2.控制器配置与编程

2.1控制器概述

Ovation控制器是系统的核心组件，负责执行控制逻辑和数据处理。控制器采用模块化设计，可以根据不同的应用需求进行配置和扩展。常见的控制器型号包括Ovation3000系列和Ovation4000系列，这些控制器支持多种编程语言，包括梯形图（LadderDiagram）、功能块图（FunctionBlockDiagram）和结构化文本（StructuredText）。

2.2控制器配置

控制器配置主要包括以下几个步骤：

选择控制器型号：根据应用需求选择合适的控制器型号。

配置I/O模块：确定所需的I/O模块类型和数量，配置相应的通道。

设置通讯参数：配置控制器的通讯参数，确保与其他设备的通讯正常。

分配内存：根据控制逻辑的需求分配控制器的内存资源。

配置冗余：对于关键应用，配置控制器的冗余，提高系统的可靠性。

2.2.1选择控制器型号

选择控制器型号时，需要考虑以下几个因素：

处理能力：选择具有足够处理能力的控制器，以满足控制逻辑的复杂度。

I/O能力：选择支持所需I/O类型和数量的控制器。

通讯能力：选择支持所需通讯协议的控制器。

冗余需求：选择支持冗余配置的控制器，以提高系统的可靠性。

2.2.2配置I/O模块

I/O模块的配置步骤如下：

确定I/O类型：根据现场设备的类型确定所需的I/O模块类型，如模拟输入（AI）、模拟输出（AO）、数字输入（DI）、数字输出（DO）等。

配置I/O通道：在控制器中配置相应的I/O通道，指定每个通道的类型和地址。

设置参数：设置I/O模块的参数，如量程、滤波时间等。

2.3控制器编程

控制器编程是实现控制逻辑的关键步骤。Ovation系统支持多种编程语言，以下是使用结构化文本（StructuredText）进行编程的示例。

2.3.1结构化文本编程

结构化文本是一种高级编程语言，适用于复杂的控制逻辑。以下是一个简单的PID控制程序示例：

//PID控制程序示例

VAR

setpoint:REAL;//设定值

processValue:REAL;//过程值

output:REAL;//输出值

Kp:REAL;//比例系数

Ki:REAL;//积分系数

Kd:REAL;//微分系数

error:REAL;//误差

integral:REAL;//积分项

derivative:REAL;//微分项

lastProcessValue:REAL;//上