一种基于一种基于PCC的水电站计算机监控系统设计的水电站计算机监控系统设计
水电站计算机监控系统的优劣在一定意义上代表着该水电站的自动化控制水平,它直接影响机组的运行安全、
电能质量以及生产效益等。 本文介绍的系统基于B&R2005系列PCC,采用ANSIC语言编制控制程序,同时
以最小二乘法对机组模拟量进行滤波,并基于帧驱动器以及OPCServer实现了PCC控制系统同外部智能设备及
上位机的通信,组成了一个较先进的适用于中小型水电站的开放式监控系统。
引言
水电站
从目前水电站自动化水平的发展需求看,可编程逻辑控制器PLC(ProgrammableLogicController)在高速数据处理、网
络
本文介绍的系统基于B&R2005系列PCC,采用ANSIC语言编制控制程序,同时以最小二乘法对机组模拟量进行滤波,并基
于帧驱动器以及
1系统监控方式与组成结构
以计算机为基础的监控方式CBSC(Computer-BasedSupervisoryControl)是目前国内外水电厂普遍采用的计算机监控方
式。CBSC模式的主要特点是电厂的主要监控功能全部由计算机实现,大大简化常规控制装置,仅留一部分现地操作设备以备
特殊情况,但由于位于监控系统较底层的现地控制单元LCU(LocalControlUnit)一般都以PLC作为其控制核心,在数据处
理、通信上功能不够强大,用户如要扩展或升级系统就需要相当大的投入,而PCC则依靠其丰富灵活的通信模块成功解决了
这一问题,使CBSC监控方式更加灵活有效。
结合广西宜州拉浪水电站的实际情况,本系统基于B&R2005系列中型PCC并以CBSC方式设计监控系统。该系统控制核
心PCC由一系列独立封装的盒式模块组成,基本模块包括电源模块和CPU模块,扩展模块包括I/O模块、通信模块等。
在该系统中,调速器、电量仪及温度巡检仪等智能设备能够稳定地同PCC通信并将数据送入PCC,而PCC则通过以太网
(基于TCP/IP协议)同上位机监控终端通信,同时也将数据送至位于LCU上的人机界面显示。这种模式弥补了设备分散带来
的不足,使运行人员可以在上位机或人机界面上监控机组运行状态,实现真正的集散式监控系统。该系统结构如图1所示。
图1系统结构
2现地控制单元程序设计
2.1控制程序设计
2.1.1任务层设计
PCC的操作系统是一个分时多任务操作系统,该系统可使控制系统得以优化,拥有更好的稳定性和实时性。在控制程序
中,各个任务程序模块依据其自身的重要性、实时性要求,分别位于优先级不同的任务层下,完成不同的功能。例如,事故故
障处理直接影响水轮机组的安全运行,因此,该模块被置于任务层Cyclic#1中;而对实时性要求相对不高的模块如通信程序模
块,则被置于任务层Cyclic#4中。