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微机综合自动化在中小型水电站的应用

来源:233网校 2008年3月21日

  4.9 人机联系功能

  (1)本系统提供丰富多样的人机联系手段,允许运行操作人员通过各显示器,鼠标器、键盘及打印机以各种方式实现对全厂设备运行监视、控制、调节、定值修改、画面调用、数据打印要求,并易于对应用程序开发及修改。

  (2)在操作台上的运行人员只允许完成对电站设备进行监视、控制调节和参数设置等操作,特权操作权供调试人员调用。

  ①人机联系采用汉字WINDOWS NT平台监控,画面美观,调用和操作简便、灵活、可靠,响应速度快,对话提示说明清楚准确,在整个系统对话运用中保持一致;②人机联系为汉字显示打印,汉字符合国家一级字库标准;③有关操作的人机联系,充分利用具有被控对象显示画面、键盘(或鼠标)及画面对话区提示三结合方式,操作过程中有必要的可靠性校核及闭锁功能。④不同职责的运行管理人员提供不同的安全等级操作权限。

  4.10 人机界面功能

  (1)画面显示、画面实时刷新(包括设备运行状态,运行参数及时钟)、报警与操作信息创新或标志提示、人机对话提示及操作命令信息提示、光标显示与控制、画面窗口变换与局部放大、画面的平移、滚动和漫游、多窗窗口显示、比例缩放。

  (2)人机界面显示内容

  画面显示是电站计算机监控系统的重要功能,画面是实时状态的并采用多窗口技术以提供更多的信息。画面调用具有程序自动调用和键盘菜单召唤调用形式。画面的种类包括接线图类、棒形图类、曲线类、表格类、信息类、运行指导类等。

  ①线图类画面

  包括电气主接线图、厂用电系统接线图、直流系统接线图及电气参数、水力机械系统图、机组及公用油、水、气系统实时状态参数模拟图、计算机系统设备运行状态图、运行监视图、各类运行方式状态图。在这些画面上能显示出运行设备的实时状态及运行参数(实时电流、电压、有功、无功、功率因数、频率、电度量、主变温度等)。

  ②形图类画面

  包括机组有功无功功率、运行参数的限值和实时值对比以及部分运行指标的显示等。

  ③曲线图类画面

  包括给定负荷曲线、实际负荷曲线、历史趋势曲线以及各类运行图实时曲线等。

  ④表格类画面

  包括各种运行报表、操作记录统计表、事故故障报警统计表、定值变更统计表、I/0点定义表、各类记录本、运行报告等。

  ⑤信息类画面

  包括状态变位信息、事故、故障报警信息(光子牌)、模拟量参数越复限信息、相关量记录以及监控系统自诊断报警。

  ⑥文字说明:包括使用帮助、操作说明、公司介绍。

  4.11 数据通信功能

  完成与本单元机组控制PLC设备、微机温度巡检装置、微机调速器、微机励磁装置及保护设备之间数据变换。完成机组现地控制层的数据变换,实时上送电站控制层所需的过程信息,接受电站控制层的控制和调整命令。

  数据通信传送的上行内容:机组温度测量装置传送的温度量;发电机三相定子电流;发电机定子相电压和线电压;发电机有功功率和无功功率;发电机有功电能及无功电能;发电机功率因数;发变组各种事故信号和故障信号;机组压油装置PLC、机组技术供水PLC各种事故,故障信号以及被控设备运行状态信号等。

  4.12 系统诊断功能

  机组现地LCU能在线或离线自检硬件和软件故障,并能确定故障到输入、输出模板,能在离线自检各种应用软件。能实现自检故障的本地显示及上送故障信息给主控级,以便在主控制台显示和打印。

  4.13 时钟同步功能

  机组现地LCU实现与电站控制层时钟同步,保证全系统与卫星始终同步。数据通信传送的上行内容为微机电量采集的电流、电压、频率、有功、无功、线路的有功、无功电度、保护等各种事故和故障信号。

  5、本电站综合自动化系统的主要特点

  (1)本电站自动化系统采用典型的分层分布式结构,即电站控制层和现地控制层。现地控制层设备在站内相互独立且分布式布置,仅通过站内以太网互联。系统功能齐全、配置灵活、具有极高的可靠性,符合综合自动化技术的发展趋势。

  (2)开放式、易扩展性的设计。通过采用国际国内公认的标准规范及接口方式(如:Modbus Plus、RS232、RS485等),方便的与其它相关的智能设备相联,并进行信息交换;另充分考虑到水电站扩建、改造等因素,间隔层设备基于模块式标准化设计,可根据要求随意配置,电站控制层设备配置组态非常灵活。

  (3)灵活多变的网络化结构设计,可支持局域网、以太网、现地总线等。网络介质采用的是光纤、同轴电缆、屏蔽双绞线等。网络规约:TCP/IP、Modbus Plus 、RS232、RS485、等,适用于不同的系统结构,其结构灵活多样。

  (4)远程访问服务,系统可以通过通信服务器将实时数据传送到远程计算机或调度端,支持远动调度通信规约。

  (5)开放的硬件环镜,计算机可以采用各种符合开放标准的RISC工作站、各种工业用计算机、施耐德、西门子、OMRON等公司的可编程控制器,并保持对其它设备的接入开放。

  (6)系统软件采用当前最先进的面向对象的设计理念、原则和技术,这种设计将带来使用和维护上的极大方便。运行在WINDOWS NT环镜下,图形化编程、简单易学,数据库采用面向网络的实时数据库。

  (7)系统设计有标准的SCADA功能,同时可以配置自动发电控制(AGC)、自动电压控制(AVC)、防误操作、设备维护管理、电话语音报警、GPS等多种高级功能。

  6、结束语

  根据电站的实际情况,并借鉴其它站的经验教训,扬长避短,其设计理念符合微机综合自动化发展趋势,采用了国际通用标准,系统配置合理,功能完备,所选设备先进,不仅可以满足电站目前运行的控制、监视、测量和报警等要求,也为电站今后发展留有余地,有很好的灵活性、兼容性、扩充性和互换性,同时,无需另设其它远动设备,完全满足遥测、遥控、遥信、遥调和少人值守的需要,对各种外围设备能进行实时在线的诊断和自诊断,从而保证自动化系统长期稳定的工作。

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