基于现场总线的水电站坝区监控系统

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要随着我国经济的发展，对电力能源的需求越来越大，在努力确保电力能源增长的同时，对已有电厂的改造也很重要。水电厂一般都位于偏僻的山区，交通不便，职工生活环境较差。目前我国水电厂普遍存在技术装备落后，完全靠人来对现场监视和控制，自动化程度低、电能质量不稳定，且工人工作环境恶劣、劳动强度大、事故频繁、生产效率低。某电厂为二级电厂，电站采用引水发电，坝区闸门控制由溢洪闸、冲沙闸、调压井等组成，由于原系统采用常规控制，可靠性低，不满足计算机监控的要求，为此对原控制系统进行改造。通过PLC对现场进行控制，并把数据传到上位机，由上位机进行显示和处理，通过通讯网络组

2、成一个完整的总线系统。本文研究的是水电站下的子系统坝区系统的控制及远程监控，主要叙述了基于现场总线的水电站监控系统的设计，控制系统采用分层式拓扑结构通过系统主站，使坝区值班人员对所有的溢洪闸、冲沙闸、深井泵进行远方监视和操作，对集水井、坝区400V系统进行远方监视：使厂房值班人员能了解坝区设备的有关信息。论文就目前使用比较广泛的几种现场总线和组态软件进行了介绍和比较，并最终采用PROFIBUS和iFIX作为本文的研究的总线和组态软件。重点阐述了上位机监控系统的设计，特别是使用iFIX处理各种上传的信息使之能够实现实时控制、检测、保护、故障报警、数据统计、数据查询、设备挂牌、报

3、表打印及其他功能。通过开发各种监视、状态、控制、故障、数据统计等组态画面，使现场状况清晰的呈现在操作人员面前。灰色系统理论自从1982年首次提出后，已在社会经济中得到广泛的应用，并取得了许多成果。由于理论上的特点和思想方法的新颖，灰色理论系统中的灰色预测、关联分析、灰色聚类和灰色决策都可能成为故障诊断的有力工具。这是因为故障诊断的过程是一个对含有未知信息的系统，利用己知信息通过信息处理而进行预测、判断与决策的过程，而灰色系统处理的正是这类问题，本文就灰色系统理论中的关联度的应用作了详细的阐述，结合论文的实际，运用灰色关联度解决系统电机的故障，提出了基于灰色系统的电机故障诊断。

4、关键词：现场总线，PROFIBUS，iFIX，故障诊断，灰色关联度武汉理T大学硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofeconomyofourcountry，itisverygreatdemandfortheelectricenergy．Itisalsoveryimportantforreformingtheprojectofpowerplantwhilemakinggreateffortstoguaranteetheelectricenergytoincrease．Thehydropowerstationgenerallylieinremotem

5、ountainarea，thetrafficisinconvenient，Worker’Slivingenvironmentisrelativelybad．Hydropowerstationofourcountrygenerallyhavebackwardnessoftechnicalequipmentatpresent，Itmonitoredandcontrolledfieldsituationtotallybyhuman，Theautomaticdegreeislow，Electricenergyqualityisunstable，Andworker’Sworkingen

6、vironmentisabominable，Laborsintensityisgreat，Theaccidentisfrequent，productionefficiencyislow．Onehydropowerstationisthesecondclasshydropowerstation，Thehydropowerstationadoptsguidewatertogenerateelectricity，Thecontrolofdam’SgateismadeupoftheSpillwaysluice，Flushingsluice，Breastwallandpumpforde

7、epwell，Becausetheoriginalsystemadoptstheroutinetocontrol，Dependabilityislow，Donotaccordwiththerequestthatthecomputermonitoring，SoItisessentialfortheoriiginalcontrolsystemtorenew．ThePLCiscommunicatedtothecomputer，thesupervisecomputeranalysesandprocessesth