PCC 技術在發(fā)電廠監(jiān)控中的應用

　　2.4 系統(tǒng)控制層

　　PROFIBUS 網(wǎng)上的各采集控制單元組成智能分布式系統(tǒng)結構的控制層?？刂茖影凑諜C組或線路等監(jiān)控對象的不同分別組屏， 可以使各單元組合置于過程對象附近， 減少電纜投資。各監(jiān)控單元分別完成相應監(jiān)控對象的模擬量、數(shù)字量采集以及數(shù)字量的輸出控制。模擬量采集采用交流采樣。

　　系統(tǒng)具有可擴充的模塊化結構， 電源、CPU、網(wǎng)絡板、I/ O 板、模擬量輸入板、通訊板等都是獨立的模板以總線方式連接在底板上， 它取代了標準的框架裝配的局限性， 可在標準的DIN 軌道上任意拆裝、組合。

　　每個單元都有一電源模塊。系統(tǒng)電源是系統(tǒng)可靠性與完整性的第一保證， PCC 的輸入電壓有AC、DC兩種， 可實現(xiàn)交/ 直流切換。

　　系統(tǒng)配有當?shù)卣{(diào)試通信口， 便于對不同的數(shù)據(jù)采集與控制設備進行跟蹤與調(diào)試， 方便了參數(shù)設置及運行監(jiān)視的維護。帶電插拔采集板件使得現(xiàn)場維護變得簡單方便。

　　在軟件支撐環(huán)境方面， PCC 采用高級語言編程， 為用戶提供透明的服務接口， 同時， 也支持直流采樣， 使得功能實現(xiàn)、系統(tǒng)增容都十分方便靈活。

　　操作系統(tǒng)為實時多任務系統(tǒng)， 在操作系統(tǒng)中一個任務的循環(huán)周期可根據(jù)任務的優(yōu)先級確定。操作系統(tǒng)主要分三層：

　　（2） PCC 軟件包。包括： 系統(tǒng)管理、系統(tǒng)任務、功能庫、一般任務、高速任務級、通訊軟件。

　?。?） 應用程序。包括：循環(huán)任務、非循環(huán)任務。操作系統(tǒng)為保證系統(tǒng)的高可靠性提供了監(jiān)視和安全的功能， 包括： 模塊檢測、系統(tǒng)結構檢測、棧溢出檢測、I/ O 數(shù)據(jù)傳輸檢測、循環(huán)周期檢測、硬件看門狗等。

　　由于PCC 的CPU 采用68000 + RISC 的32 位微處理器， 具有極強的運算處理能力， 可使大量運算、控制功能、保護功能分散在各智能單元， 大大提高了站內(nèi)通信網(wǎng)的利用率， 使整個系統(tǒng)效率達到最高。另外， 系統(tǒng)軟硬件方面良好的自診斷功能，可把故障范圍減至最小。

　　2.5 現(xiàn)場層

　　智能分布式系統(tǒng)結構的外圍層為現(xiàn)場層， 包括采集層使用的傳感器、二次控制回路等。

　　現(xiàn)場層根據(jù)現(xiàn)場總線網(wǎng)絡傳輸速率快（ ≥500kbps） ， 軟硬件實現(xiàn)簡單的特點， 可以用CANBUS

　?。ɑ騌S485） 來連接廠內(nèi)的其他自動化裝置如保護單元、故障錄波、無功補償設備等的主干網(wǎng)， 并通過現(xiàn)場總線網(wǎng)絡連接到采集層， 與上一層進行必要的數(shù)據(jù)通訊。

　　2.6 網(wǎng)絡通信

　　采用的PROFIBUS（ Process Field Bus） 網(wǎng)絡是一種高速數(shù)據(jù)鏈路， 是具有標準通訊能力的開放式現(xiàn)場總線， 用于PCC 與PCC 之間， 或與其它接到本網(wǎng)絡上的智能設備（如顯示單元、上位機等） 間傳送數(shù)據(jù)和系統(tǒng)狀態(tài)。PROFIBUS 網(wǎng)絡作為傳輸速度最快的現(xiàn)場工業(yè)總線（500 kbit/ s～10 Mbit/ s） ， 物理連接方式簡單， 既可以用雙芯屏蔽通訊電纜， 也可以用光纖等；多主多從的“Peer To Peer”方式， 采用Token Ring 結構， 網(wǎng)上最多可連入多達128 個結點， 最大傳輸距離達4800 m； 與第三方系統(tǒng)通訊方便， 兼容性能；可任意的增加和刪除網(wǎng)絡結點，而對其他結點和整個網(wǎng)絡沒有影響， 可靠性高。PROFIBUS 網(wǎng)絡協(xié)議符合德國國家標準DIN19245。

　　系統(tǒng)的CPU 模塊、專用的網(wǎng)絡模塊和通訊模塊（ 本系統(tǒng)未使用） 提供了多種標準通信接口（ TTY， RS422 ， RS232 ， RS485 等） ， 使得CPU 的局部I/ O 總線擴展、遠程擴展I/ O（通過RS485 電纜）以及CPU 間的現(xiàn)場總線組網(wǎng)非常靈活， 從而方便地實現(xiàn)系統(tǒng)縱向或橫向集成。

3. 系統(tǒng)改造后效果

　　應用PCC 實現(xiàn)的電廠機組設備改造， 充分發(fā)揮了可編程編輯控制器（ PLC） 的標準控制功能和工業(yè)計算機的分時多任務操作系統(tǒng)的集成優(yōu)勢， 不僅方便地實現(xiàn)了各機組、廠變、出線及同期控制單元的開關量和模擬量的采集， 而且其雙網(wǎng)絡結構的管理層、具有大型機分析運算能力的PCC 模塊組成的控制層均為實現(xiàn)發(fā)電機有功調(diào)節(jié)、同期控制、強行勵磁、備自投等回路的自動控制提供了可靠的保證， 從而使該電廠的自動化管理水平登上一個新的臺階， 為建立全廠信息監(jiān)控和管理系統(tǒng)打下良好的基礎， 為電廠節(jié)能增效、提高供電質量開辟了更廣闊的空間。

4. 結束語

　　總之， 開放式系統(tǒng)平臺是當今電力系統(tǒng)自動化發(fā)展的方向?，F(xiàn)代的PCC 與微機的發(fā)展相互滲透， 它已是一種可提供諸多功能、成熟的用戶應用控制系統(tǒng)， 而不是一種簡單的邏輯控制器， 它已被開發(fā)出更多的接口與其它控制設備進行通信， 生成報告， 多任務調(diào)度， 可診斷自身故障及機器故障?；诂F(xiàn)場總線的智能分布式的新型控制思想， 基于標準化的開放性和兼容性， 通用性和高度專業(yè)化的融合， 這些優(yōu)勢使PCC 可以實現(xiàn)電廠的各種運行、分析與控制功能， 能夠滿足當今的電廠實現(xiàn)生產(chǎn)、管理自動化的需要， 而且具有很高的性能價格比。PCC 應用為電廠全面提高管理水平和經(jīng)濟效益提供了廣闊的前景， 是一種值得推廣的可行性方案。