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MX9300 PLC在水電站監(jiān)控系統(tǒng)中的應用
摘要: 本文介紹BITC MX9300在水電站監(jiān)控系統(tǒng)的配置,、具體應用,。說明MX9300的完成的功能及使用情況。
Abstract:
Key words :

概述

    象山水電站位于黑龍江省黑河市,,電站裝機容量為3×6MW,,1996年設計時以計算機監(jiān)控為主,常規(guī)控制為輔,主要實現(xiàn)對機組部分的監(jiān)控,,開關站以及公用輔助設備未考慮在內(nèi),,由于系統(tǒng)的結構和功能不十分完善同時由于設備都已進入老化期,設備陳舊技術落后為電站的管理和維護,,以及系統(tǒng)的正常運行都帶來隱患,。為保證電站的正常運行,提高電站的管理水平和經(jīng)濟效益,,因此對電廠現(xiàn)行的監(jiān)控設備進行全面的技術改造,。

    電站新的計算機監(jiān)控系統(tǒng)按“無人值班”(少人值守)運行方式設計。采用的H9000水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng),,整個系統(tǒng)應采用全分布開放式系統(tǒng)結構,。電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)由電站控制中心系統(tǒng)和現(xiàn)地控制單元等組成。系統(tǒng)采用最新的計算機硬件,、軟件及網(wǎng)絡技術,,全站按全計算機監(jiān)控進行總體設計和系統(tǒng)配置,達到國內(nèi)同類型水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)先進水平,,系統(tǒng)投入運行后,,使全站運行管理達到無人值班(少人職守)。系統(tǒng)高度可靠,,各項技術性能指標均達到部頒DL/T578-95《水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)基本技術條件》及DL/T5065-1999《水力發(fā)電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)設計技術規(guī)定》的要求,,選擇較高的MTBF指標,從部件,、單機和系統(tǒng)多層次保證高可靠性要求,。系統(tǒng)配置和設備選型應符合計算機發(fā)展迅速的特點,硬件,、軟件采用模塊化,、結構化的設計,以便于硬件設備的擴充,,又可適應功能的增加和系統(tǒng)規(guī)模的擴展,。實時性好,抗干擾能力強,,適應電站的現(xiàn)場環(huán)境,。人機接口功能強,,操作控制簡潔,、方便、靈活,。在保證系統(tǒng)的實時性和可靠性等技術指標的同時,,系統(tǒng)應具有可維護性好,保證較小的MTTR指標。

計算機監(jiān)控系統(tǒng)結構配置

    電站以計算機監(jiān)控系統(tǒng)為基礎,。電站設備的運行監(jiān)視和控制在中控室的操作員工作站上進行,,同時也可在各LCU上通過觸摸屏和開關按鈕實現(xiàn)對其所控設備運行的監(jiān)視和控制。機組單元及開關站/公用單元通過光纖網(wǎng)絡與全廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)連接并接受其監(jiān)控,,同時在這些系統(tǒng)的現(xiàn)地控制柜上設有控制開關以及操作按鈕,,可以實現(xiàn)設備的現(xiàn)地監(jiān)控。
 
    系統(tǒng)包括系統(tǒng)主機兼操作員工作站,、辦公樓監(jiān)視終端,、通訊服務器、網(wǎng)絡設備,、GPS 時鐘,、打印機等
 
    現(xiàn)地控制單元(LCU)包括三套機組LCU (LCU1-LCU3)、一套開關站及公用設備LCU (LCU4) ,、一套小機LCU (LCU5),。 LCU完成對監(jiān)控對象的數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)預處理及與其它電站設備的通訊,負責向網(wǎng)絡傳送數(shù)據(jù)信息,,并自動服從調(diào)度層上位機的命令和管理,。同時各LCU也具有控制、調(diào)節(jié)操作和監(jiān)視功能,,配備有本地操作按鈕和指示元件,,當與上位機系統(tǒng)脫機時,仍具有必要的監(jiān)視和控制功能,。LCU采用PLC直接上以太網(wǎng)的方案,。

    現(xiàn)地控制單元包括:可編程序控制器、現(xiàn)地人機接口,、同期裝置,、交流采樣設備、轉(zhuǎn)速裝置及多功能電度表,、嵌入式通信控制器,、溫度采集設備、電源,、機柜,、繼電器及按鈕開關、光字等

    LCU可編程序控制器完成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集及設備的調(diào)節(jié)與控制(包括順控),??刂破鞑粌H實時性指標高,還應具有可靠性高等特點,。LCU采用BITC MX9300系列PLC,。該系列PLC針對水電需求,,由BITC與惠朋公司(VIPA GmbH)聯(lián)合設計,在德國加工生產(chǎn),。

各LCU 的PLC配置的I/O點設計點數(shù)如下:

 

LCU單元

機組(1-3)

開關站及公用

小機

開關量輸入(DI+PI)

128

192

32

開關量輸入(SOE)

64

64

32

溫度量(RTD)

24

8

8

開關量輸出(DO)

128

128

64

模擬量輸入(AI)4~20MA

16

40

8

以機組單元為例,,具體配置如下:

主(1#)機箱(BITC MX9300)

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

SOE: MX 321-1BL00

SOE: MX 321-1BL00

CPU: MX 315-2AG10

AI: MX 331-7KF01

AI: MX 331-7KF01

DI: MX 321-1BL00

DI: MX 321-1BL00

DI: MX 321-1BL00

DI: MX 321-1BL00

RTD: MX 331-7KF01

RTD: MX 331-7KF01

 

擴展(2#)機箱(BITC MX9300)

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

DP: MX 353-1AG01

RTD: MX 331-7KF01

RTD: MX 331-7KF01

RTD: MX 331-7KF01

RTD: MX 331-7KF01

DO: MX 322-1BL00

DO: MX 322-1BL00

DO: MX 322-1BL00

DO: MX 322-1BL00

 

 

 

 

    模塊:MX315-2AG10,含以太網(wǎng)接口,;32點開關量輸入模塊:MX321-1BL00,,6塊;32點開關量輸出模塊:MX322-1BL00,4塊,;8點模擬量輸入模塊:MX331-7KF01,,2塊;4點溫度量模塊:MX331-7KF01,,6塊,;MX9300的編程軟件采用SW873,該軟件支持WinPLC7(STL,,F(xiàn)BD,,LAD) 編程。

3.系統(tǒng)特點及功能

     LCU是一套完整的計算機控制系統(tǒng),。與系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)時,,作為監(jiān)控系統(tǒng)的一部分,實現(xiàn)系統(tǒng)指定的功能,。而當LCU與系統(tǒng)脫離時,,則能獨立運行,實現(xiàn)LCU的現(xiàn)地監(jiān)控功能,,并確保被控設備的安全穩(wěn)定運行,。LCU的基本功能如下:
 
     PLC完成各種數(shù)據(jù)采集與預處理功能。事件順序記錄功能,。數(shù)據(jù)通訊與網(wǎng)絡通訊功能,。運行工況的轉(zhuǎn)換,LCU可完成各類設備的運行工況轉(zhuǎn)換,,如機組的運行工況轉(zhuǎn)換,,斷路器的分合,設備運行方式的轉(zhuǎn)換等,。LCU現(xiàn)地人機聯(lián)系功能,。系統(tǒng)硬件及軟件診斷與自恢復功能。時鐘同步功能,。通過硬件和軟件同步手段,,實現(xiàn)系統(tǒng)時鐘同步。

    機組現(xiàn)地控制單元(LCU) 控制與調(diào)節(jié)功能:機組開,、停機順序控制:包括單步控制和連續(xù)控制兩種順控方式,;機組事故停機及緊急停機控制;機組輔助設備的控制,;發(fā)電機出口斷路器的分/合操作,;主變中性點接地開關的分/合操作;機組有功功率調(diào)節(jié),;機組無功功率/電壓調(diào)節(jié),;各種整定值和限值的設定;機組的自動/手動準同期并網(wǎng)操作,;機組進水口閘門控制,;水力機械保護功能。

    公用設備/開關站現(xiàn)地控制單元(LCU) 控制操作功能:開關站現(xiàn)地/遠方控制方式的切換操作,;開關站各斷路器的分/合操作,;開關站各隔離開關的分/合操作;開關站各接地開關的分/合操作,;開關站各斷路器的自動準同期合閘操作,;廠用電進線及斷路器的分/合操作;廠用電各種運行方式的確定及備用電源自動投入,。

4.系統(tǒng)運行

    象山電廠監(jiān)控系統(tǒng)2007年已改造完畢,,H9000監(jiān)控系統(tǒng)已全部投入使用,完全達到了設計要求,,各種設備目前運行穩(wěn)定可靠,。

 

 

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