关于plc技术在水电站控制系统中的应用

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1、第38卷第4期现代冶金Vo1．38No．42010年8月ModernMetallurgyAug．2010PLC技术在水电站控制系统中的应用徐斌(江苏省冶金设计院有限公司，江苏南京210007)摘要：介绍了PLC技术原理及水电站控制系统的架构，分析了PLC技术在水电站控制系统中的设计流程。关键词：水电站；PLC；设计流程中图分类号：TV736；TM762能满足中等性能要求的各种应用。各单独的模块之引言间可进行广泛的组合和扩展，构成不同要求的控制系统。需要时，还可以增加模块，对PIC进行扩展，电力系统是一个包括发电、输电、变电、配电、用而且易于实现分布式配置，用户易于掌握，这使得电

2、在内的完整体系，电力生产的特点是电能难以储s7—300在工业应用中成为一种既切合实际又经济存，整个体系要随时保持电力平衡，而用电是随时变的解决方案。化的，发出的电力也必须随时变化，否则电网的频率将不能保持额定值，从而对用电造成危害。水电是电2水电站控制系统的架构力系统稳定运行的重要调节手段，具有调峰、调频、平衡发电等重要功能。在水电站的控制系统中，PIC水电站控制系统可采用基于高速工业以太网的技术和微机继电保护技术相结合有着广泛的应用空分层分布系统架构，控制系统结构分主控级和现地间。控制级(ICU)两层，采用上位机数据库和集中控制计算机数据库两级数据库方式，分散数据量，集中监1

3、PLC技术视、操作，数据采集、命令执行分散。网络采用冗余的光纤环网结构，通讯规约TCP／IP，网络的传输速率PLC技术是一种以微处理器为核心的数字运不小于100Mbps。通过水电站控制系统实现对站内算操作的电子系统装置，专为工业现场应用而设计。的主要机电设备进行控制，对所有机电设备的运行它采用可编程序的存储器，在存储器内部存储执行情况进行全面监视。控制系统通过光纤主通信通道逻辑运算、顺序控制、定时／计数和算术运算等操作或载波通道与省调通信，上传省调所需的电站信息指令，并通过数字或模拟的输入、输出接口，控制各和接收省调的控制命令。种类型的机械或生产过程。它具有逻辑控制功能、信2．

4、1电站控制级号采集功能、输出控制功能、数据处理功能、远程I／O功能、通信联网等功能。PLC及其有关的外围设电站控制级作为电站的实时监控中心，负责全备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易站的自动化功能(包括安全监视、控制操作、自动发于扩展其功能的原则而设计。电控制AGC、自动电压控制AVC等)、历史数据处SIEMENS87—300系列PLC是模块化、通用型理(包括运行报表、设备档案、运行参数等)、人机对的中型PLC系统。它性价比高，电磁兼容性高，抗冲话(包括对运行设备的监视、事故和故障报警，对运击性强，具有非常好的工业环境适应能力，广泛地应行设备的人工干预及监控系统各种参数

5、的修改和设用在电力、冶金、能源、交通运输、汽车、通用机械、纺置等)及时钟同步。织、包装等各种行业、各种环境中的监测和控制等，电站控制级配置计算机兼操作员工作站，通常收稿日期：2010—01—12作者简介：徐斌(1976一)，男，助理工程师第4期徐斌：PLC技术在水电站控制系统中的应用49采用双机冗余配置热备用工作方式。正常情况一台3．1．4过程监视工作，一台备用，主计算机故障，则由备用计算机接监视机组开机、停机过程。显示过程的主要操作替，自动完成双机无扰动切换。配一台通信服务器，步骤，当发生过程阻滞时，将机组自动转换到安全稳用于电站计算机系统与电力系统调度计算机、运行定状态或停

6、机。RTU(远方数据终端)间的数据通信。以及用于连接3．1．5报警记录打印机和其他需与计算机系统通信的设备和用于管报警记录是反映系统或设备状态的离散变化顺理的MIS系统、水情系统等的通信。此外，还包括卫序记录，以时间顺序列表的形式表现，记录各个重要星同步时钟、打印机等设备。事件的动作顺序、事件发生时间、事件名称、事件性质，并根据设置产生报警或报告。报警记录以堆栈形2．2现地控制级式排列，是最新数据冲掉最旧数据，储存在工作站的各机组设备分别设置一套LCU，直接监控被控数据库内，包括过程事件表、过程报警表、系统列表。设备的过程状态，既可作为分布系统中的现地智能3．2水电站现地控制级

7、终端，又可作为独立装置单独运行。现地控制级实现对各控制对象的监控，各LCU3PLC技术在水电站控制系统应用的CPU完成各自LCU的管理。现地控制单元具备独立运行能力，在脱离主控级的状态下能够完成其3．1水电站主控级监控范围内设备的实时数据采集处理、趋势分析、设3．1．1数据采集和处理定值修改、设备工况调节转换等任务，通常具有容周期性地采集各LCU收集的实时数据，更新实错、纠错能力，并带有其监控范围内的完整的数据库。其构成如图1所示。时数据库。保存运行数据、历史数据，以保证数据的连续。对采集到