PCC在變電站自動化中的應(yīng)用
上位機既可以單機運行,也可以采用多機及網(wǎng)絡(luò)方式運行;軟件平臺采用32 位多任務(wù)、多進程設(shè)計,可支持Windows95 / 98 / NT 操作系統(tǒng)軟件,配有多種應(yīng)用軟件接口,并支持OEM 開發(fā),為用戶提供了二次開發(fā)平臺;硬件平臺可采用小型機、微型機或工作站等設(shè)備。
網(wǎng)關(guān)單元ST1上的IFO5O 通訊模塊以及CPU 內(nèi)部均提供RS485 接口與繼保單元相連。網(wǎng)關(guān)單元還提供與外界進行通訊的接口,如RS232口通過撥號MODEM 接入市話網(wǎng),以便于遠程診斷;或者經(jīng)路由器接入TCP / IP 遠程網(wǎng)。
若用戶具備與internet 連接的條件,變電站層還可以提供PVI瀏覽器方案,實現(xiàn)遠方讀取數(shù)據(jù)。
其次,PROFIBUS 網(wǎng)上的各采集控制單元組成智能分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的采集層。
遙測實行交流采樣,遙測主單元ST3 通過net2000與兩個遙側(cè)子單元相連,利用CP153上的RS485 串行口通信。遠傳功能通過IF060 提供的RS232 串行口來實現(xiàn)。
電度量通過遙測子單元1上的DIXXX 模塊采集脈沖計數(shù)來實現(xiàn)。
遙信/遙控單元實現(xiàn)數(shù)字量的采集和輸出控制。
第三,智能分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的外圍層為設(shè)備層,包括采集層用到的傳感器、二次控制回路等。
設(shè)備層根據(jù)現(xiàn)場總線( CANBUS ,PROFIBUS )網(wǎng)絡(luò)傳輸速率快(》 = 50OkbS ) ,軟硬件實現(xiàn)簡單等特點,可以CANBUS (上述實例是通過RS485 等)來連接變電站內(nèi)的其他自動化裝置和保護單元、故障錄波、饋線子站及無功補償設(shè)備等的主干網(wǎng),并通過現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)連接到采集層,與上一層進行必要的數(shù)據(jù)通訊。
本實例系統(tǒng)的CPU 、專用的網(wǎng)絡(luò)模塊(NW150)和通訊模塊(IFXXX )提供了多種標(biāo)準(zhǔn)通信接口( TTY ,RS422 , RS232 , RS485 ) ,使得CPU 的局部I / 0 總線擴展、遠程擴展I/0 (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。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。又由于PCC 的CPU采用68 000+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。
本系統(tǒng)具有可擴充的模塊化結(jié)構(gòu)、電源、CPU 、網(wǎng)絡(luò)板(NWXXX )、I/O 板(數(shù)字量輸入輸出板DIXXX / DOXXX 、模擬量輸入板AIXXX 等)、串口板等都是獨立的模板以總線方式連接在底板( BASEPLATE)上,它取代了標(biāo)準(zhǔn)的框架裝配的局限性,可在標(biāo)準(zhǔn)的DIN 軌道上任意拆裝、組合。
另外每個單元都有一電源模塊PSXXX ,并且總在最左邊。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。
發(fā)展前景
從上例可以看出,繼承了PLC 與微機技術(shù)的PCC 技術(shù)形成的第一代自動化軟件硬件平臺結(jié)構(gòu),具特點包括:
高可靠性的元件、適應(yīng)于工業(yè)環(huán)境運行的設(shè)計。
采用32 位CISC 和RISC 的CPU,大容量存儲器,實時操作系統(tǒng)、支持計算機網(wǎng)絡(luò)通訊、
采用高級語言編程和梯形圖邏輯設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)軟件硬件平臺。
高效率的標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場總線PROFIBUS、支持Peer-to-Peer的網(wǎng)絡(luò)通訊方式和分布式處理,實現(xiàn)
當(dāng)?shù)赝ㄓ?,?biāo)準(zhǔn)化軟硬件模塊設(shè)計,減少電纜,降低建設(shè)投資和運行維護費用。
配置靈活,容易在線擴充修改。
易于實現(xiàn)橫向縱向功能集成,達到實時信息的全局共享,實現(xiàn)白動化。
應(yīng)用軟件開發(fā)的支持,不僅適合穩(wěn)態(tài)的數(shù)據(jù)采集,也適合瞬態(tài)信號的采集。
本地/遠程診斷。
總之,開放式系統(tǒng)平臺是當(dāng)前變電站自動化發(fā)展的方向。由于綜合需要,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)、分布式技術(shù)和數(shù)據(jù)共享、新的算法的研究以及隨之而來的經(jīng)濟效益的研究等是當(dāng)前變電站自動化研究的熱點問題。PCC 應(yīng)用為變電站自動化提供了廣闊的前景。現(xiàn)代的PCC 與微機的發(fā)展相互滲透,已是一種可提供諸多功能的成熟的用戶應(yīng)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)出更多的接口與具它控制設(shè)備進行通信、生成報告,多任務(wù)調(diào)度,可診斷白身故障及機器故障,這此優(yōu)勢使PCC 可以實現(xiàn)各種變電站運行、分析與控制功能,符合當(dāng)今的變電站自動化系統(tǒng)及站內(nèi)自動化設(shè)備的高要求。利用PCC 和現(xiàn)場總線局域網(wǎng)絡(luò)組成變電站自動化系統(tǒng)不僅滿足變電站對系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)要求,而且具有很高的性能價格比,是值得進一步探討的一種可行性方案。
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