DEH-ⅢA硬件手册--概论.doc

DEH-A硬件手册计算机部分目 录1 概述2 系统结构3 DPU及通讯卡件4 操作员站与工程师站5 I/O卡件5.1 模拟量输入卡AI及端子板5.2 模拟量输出卡AO及端子板5.3 开关量输入卡DI及端子板5.4 开头量输出卡DO0251及端子板5.5 开关量输出卡DO-340及端子板5.6 阀门控制卡VCC及端子板5.7 测速卡MCP及端子板5.8 高速采样卡MCP-OPC与端子板5.9 超速控制和超速保护卡OPC与端子板5.10 LC回路控制卡及端子板5.11 BC站控制卡6 键盘和手操器7 电源8 DPU柜与端子柜9 DEHA连接电缆10 接地与屏蔽DEH-A硬件手册1概述新华公司典型的DEH、MEH、TBC系统一体化硬件配置如图1-1，主要由操作员站、工程师站、基本控制DPU、ATC控制DPU、MEH的DPU以及各种I/O卡件，硬件后备手操盘等组成。TBC系统也可单独配DPU。整个系统采用二层网络结构。第一层采用以太网，第二层采用Bitbus总线。系统共配三个MMI站，四个DPU站(根据用户需求配置)。各站之间及控制DPU之间，由冗余的数据高速公路相连。高速公路为以太网，符合IEEE802.3标准，通讯速率为10M，是目前最流行的通讯网络之一。各DPU控制处理单元与它的I/O站，通过冗余的Bitbus工业控制网络与DPU相连。Bitbus网络通讯速率375K，电气接口与RS485相同，广泛应用于实时控制系统，是常用的现场监控网络之一。1.1 DEH-A的基本控制DEHA的基本控制部分，由一对冗余的DPU及相应的I/O控制卡件组成。三块转速测量卡（MCP卡）、三块回路控制卡（LC卡）、一块开关量输入卡（DI卡）组成基本控制的信号输入部分。DO卡作为基本控制的开关量输出。输入I/O卡件及重要信号均采用三选二冗余配置。由另外三块MCP卡（测速卡）、一块超速保护卡（OPC卡），组成一个硬件的超速保护控制（OPC）功能块。基本控制DPU软件中，同时也具有OPC控制功能。因而这一功能有硬件、软件双重保护。由10块（根据阀门数量定，对开关控制型阀门不用VCC卡）阀门控制卡（VCC卡）组成阀门伺服控制系统部分，每一块VCC用于一个阀门的控制，相互独立。一块VCC故障只影响一个阀门，且可以立即在线更换。1.2 DEH-A的ATC控制ATC控制部分由一对冗余DPU及二个I/O卡件箱组成。I/O卡件箱由十块AI板、二块DI板及二块DO板组成，根据需要还可调整。主要采集汽轮机本体及相关系统的温度、机组振动，以及电机和其它辅机的有关信号及状态，供ATC应力计算及启动控制条件。1.3 旁路控制由于旁路控制系统在引进型机组中功能相对简单。我们的配置是旁路和ATC控制由同一对DPU完成。ATC的I/O站为1、2，旁路的I/O站为3。对伺服控制的旁路系统，主要配置6块VCC卡（600MW为6块，300MW为4块）及DI、DO卡。对电动旁路使用DO卡控制，不用VCC卡。ATC程序与TBC程序在DPU的不同算法区，相互独立。1.4 给水泵汽轮机控制MEH1台MEH由1对DPU及1个I/O站组成。2台MEH的控制是独立的，有独立的手操器。其配置完全相同。I/O站主要由测速卡、VCC卡、LC卡、DI卡、DO卡等组成。在端子板上的布置也是对称的，端子柜正面为A小机端子板，背面为B小机端子板。1.5 操作员站操作员站由Pentium工业控制机组成，配大尺寸的彩色监视器CRT。操作员站是操作人员与控制系统人机接口。操作员可通过薄膜键盘或鼠标（跟踪球），对DEH等进行各种操作。由于采用了全汉化的Windows操作系统，画面为汉字显示，CRT画面更漂亮，操作直观，简便。操作员CRT上有操作指导，提示操作员当前可进行何种操作。不适当的操作会被自动禁止。因此可防止误操作。同时，画面设计符合操作员的习惯，并可按电厂要求设计，操作员只需简单培训就可掌握DEHA的运行操作。1.6 工程师站工程师站配置与操作员站完全相同。可由热工专业人员通过工程师站对系统进行组态、维护。专业工程师在授权的情况下，可以在现场对系统进行在线或离线修改。同时，所有运行情况和控制逻辑均可在工程师站上查看，增加了用户对系统掌握的程度， 以及系统软件、硬件的透明度。当不需组态时，可运行与操作员站完全相同的软件，达到互为备用的目的。1.7 DEH-A与其它系统的接口在人机接口站上增加通讯接口卡，完成DEH的数据高速公路与其它系统的数据高速公路的转换与联接，完成与DCS系统或其它设备的数据通讯。其组态与内部状态显示可由工程师站完成。系统与其它控制设备的接口有三种方式：网络接口连接、串行接口连接以及硬件接线连接。1.7.1 网络接口连接符合以太网总线规范的其它控制设备，可直接挂在DEHA控制系统的网上。若网络规范不一致可增设一个网络转换器，挂在以太网上，实现网络硬件和规约的转换。1.7.2 外部系统接口站（GATEWAY）这种站的主要功能是把系统外部的数据收集来写入实时数据库或把实时数据库中的数据输出到其它系统。外部系统与Gate way的接口可以是RS232、RS422、RS485或其它种类的接口。与本系统协议不同的，我们可以编制软件进行转换。1.7.3 硬接线连接与其它系统接口的重要的控制信号，需通过硬接线直接从I/O端口输入。1.8 DEH-A的后备硬手操盘DEHA配一个专用的后备硬手操盘，其上主要有阀位增减按钮和阀位指示等。由于它是通过硬件的方式直接操作阀门控制卡（VCC卡），而其阀位指示也由硬件卡给出，因而，只要VCC卡正常，在其它部分均故障或停电的情况下，仍能对汽机进行手动控制。一台MEHA配一个后备硬手操盘，其作用同DEHA手操盘。1.9 DEH-A的配置系统的具体配置如下：1.9.101柜基本控制计算机机柜主要由电源、1对冗余DPU、3个基本控制模拟量输入卡件箱、1个OPC超速保护卡件箱及1个伺服控制系统卡件箱组成，完成对汽轮机的基本控制功能，即转速控制、负荷控制及超速保护功能。1.9.202柜基本控制端子柜现场信号先接到端子柜，经端子板变换，通过内部预制电缆接到对应的I/O卡件。另外，DEH仿真器与DEHA的连接插头也在端子柜上。控制实际汽轮机时，信号连到现场，带仿真器时，信号连到仿真器。还可在现场带实际油动机和阀门进行仿真试验。1.9.303柜ATC控制与TBC控制计算机柜主要由电源、1对冗余DPU、2个ATC的I/O控制采集卡件箱、1个TBC的I/O卡件箱组成。主要完成ATC信号采集、转换处理，以及ATC应力计算、ATC控制、监视、报警等功能，同时完成TBC的控制功能。1.9.4 04柜ATC控制端子柜 放置与ATC及TBC的I/O卡对应的端子。每一块端子板对应一块I/O卡。通过预制电缆连接到I/O卡件箱的背板上。1.9.5 05柜MEH控制柜包括MEH电源、DPU及I/O卡件箱。1.9.6 06柜MEH端子柜正面为A小机的端子板。背面为B小机的端子板。A、B小机是完全对称的。1.9.7 操作员站操作员站由Pentium工业PC机、网络卡、操作盘、CRT、彩色打印机等组成。1.9.8 工程师站 由一台Pentium工业机、网络卡、操作盘、CRT及打印机组成。与操作员站兼容，可互为备用。1.9.9 DEHA、MEHA硬手操盘硬手操盘是一个硬接线的操作盘，是DEH、MEH的一种后备应急操作方式。操作盘上有阀门增减按钮、超速试验钥匙开关、阀位指示等。这些操作直接用硬接线连接，操作阀门控制板。阀位输出也从阀门控制板来。因此，当DPU或操作员站故障时，完全可以进