监控系统sj系统结构PPT课件

1 SJ 500系统介绍 2 一 概述 20世纪90年代以来 计算机监控系统已在电力行业得到了广泛的应用 极大地提高了电力行业的自动化水平 计算机监控系统从结构上可分为两层 上位机现地控制单元 简称LCU 3 上位机一般位于厂站的计算机房或中控室 完成厂站级的数据处理 报表统计 人机界面 远程通讯以及AGC AVC及经济运行等高级功能 4 LCU一般位于受控对象附近 如发电机层 开关站 闸门控制室等 直接与生产过程设备接口 检测并处理各种常规信号 将生产过程中的实时数据 事件记录等大量信息报给上位机 接受来自上位机或当地人机界面的控制和调节命令 完成对生产过程的监视和控制 LCU一般通过网络或串行口与上位机通讯 同时也具有很强的独立工作能力 5 我们自己的LCU产品分类 SJ 500型现地控制单元 SJ 600型现地控制单元 6 SJ 500型现地控制单元以进口中高档PLC或智能I O设备为基础 具有可靠性高 抗干扰能力强 功能完善 结构性强 易于配置和编程的特点 SJ 500型现地控制单元 7 SJ 500型现地控制单元 采用进口的中 高档PLC为现地控制单元的核心 GE公司 90 70PLC 90 30PLC VersaMaxPLC施耐得公司 QuantumPLC CompactPLC PremiumPLCA B 公司 SLC 500 Controllogics等PLC西门子公司 S7 400 S7 300 S7 200系列PLC其他进口控制设备 8 SJ 600型现地控制单元 SJ 600型现地控制单元以NARI自控自主开发的MB80 MB60 MB40系列PLC为基础 同样具有可靠性高 抗干扰能力强 功能完善 结构性强 易于配置和编程等特点 9 SJ 600型现地控制单元 采用南瑞公司的大 中 小型iPLC为控制单元的核心 MB80系列大型iPLCMB60系列中型iPLCMB40系列小型iPLC集数十年水电厂计算机监控系统研发经验之大成 南瑞自控公司专为水电厂计算机监控系统而研制开发的新一代具有自主知识产权的 MB系列智能可编程控制器iPLC 10 二 LCU装置的典型构成 1 SJ 500的典型结构 LCU典型结构一 由PLC为主体 辅以其它外部设备 如温度巡检 同期 测速等 这里PLC承担主要的监视和控制功能 与上位机的联系一般通过工业网络或串行口或直接通过高速以太网实现 在上位机有集中式的数据库 这是一种典型的分层分布式结构 11 LCU典型结构二 工业PC机和PLC或智能I O模件共同构成LCU的主体 辅以其它外部设备 如温度巡检 同期 测速等 这里PC机上运行该LCU监控对象的实时数据库 而PLC或智能I O则更多地扮演I O的角色 PC机的运行使全分布系统的模式得以实现 同时PC机提供了丰富的现地图形界面 也使得LCU与外围设备 如调速 励磁 保护等 的通讯易于实现 12 2 SJ 500的冗余配置为了提高LCU的可靠性 往往会对LCU硬件作冗余配置 1 PLC的CPU模块冗余双CPU配置 热备冗余 2 顺控功能的冗余多用于机组 另配置一台顺控装置 一般为PLC 与LCU构成顺控功能的冗余 3 全冗余模式设置两套完全相同的LCU以实现对同一对象的监控 13 单 双以太网单CPU型LCU 14 双以太网双CPU型LCU 15 三 LCU装置的主要功能 1 数据采集与处理2 控制操作3 有功 无功功率的闭环调节4 人机接口5 时钟同步6 自诊断7 外部通讯 16 1 数据采集与处理 LCU采集的数据根据其物理特性分为 1 开关量 DI 2 模拟量 AI 3 温度量 TI 4 交流量 ACI 17 开关量的采集 开关量又称数字量 离散量 只有0 1两种状态 如开关的合分 现场通常提供空接点 根据LCU对开关量信号处理的不同方式 开关量可分为 SOE量 状态量 脉冲电度量 数码量 18 SOE量SOE是事件顺序记录的缩写 指需要以毫秒级精确记录动作 复位时间以便分析事件先后顺序的量 LCU对SOE量可以用高速扫查或外部中断的方式采集 也可以选配专用的事件顺序记录装置 如SOE 1 LCU能分辨的事件最小时间间隔称为SOE分辨率 通常小于5ms 19 状态量指无事件顺序要求的量 一般用定时扫查的方式采集 典型周期为2秒 脉冲电度量来自于电度表或电能变送器 LCU对其动作次数进行累计以换算出相应的电度值 一般要求脉宽不小于50毫秒 20 数码量数码量一般来自水位计等测量装置 它是将一个模拟量转换成二进制码后以开关量的形式输入 LCU一般将其转换成模拟量处理 常用的编码方式有BCD码 格雷码等 21 模拟量 模拟量指除温度量外所有连续变化的量 如电流 电压 压力等 模拟量一般用变送器转换成标准量程的电量接入LCU 典型信号有 4 20mA 1 5V LCU对模拟量每隔一定时间采样一次 经过滤波 合法性检查和标度变换后写入实时数据库以作进一步处理 22 温度量 温度量指用RTD测温电阻方式接入LCU的量 一般用于检测机组 变压器等设备的温度 测温电阻通常有Cu50 PT100等 测温电阻接入LCU分二线制和三线制 LCU对温度量的处理与模拟量相似 23 交流量 交流量指来自现场PT CT的强电交流信号 PT一般为0 100V CT一般为0 5A 0 1A LCU需配置专门的智能交流采集装置以采集交流量或使用交流变送器将交流量变为模拟量进行采样 智能交流采集装置可以接入来自一个对象 如机组 线路 的CT和PT信号 即算出其有功 无功 电流 电压 功率因数等量并通过通讯口送出 24 2 控制操作 装置可根据上位机或当地人机界面下达的命令执行预先设定的控制流程 包括机组的开 停机顺序控制 开关刀闸的合分操作等 也可以根据预定的条件自动事故停机和辅助设备启 停等流程 执行流程时 装置对闭锁条件进行检查 控制受阻时可提示原因并作相应处理 装置执行的所有操作命令及控制过程和结果均有记录信息并送上位机 25 控制输出主要采用中间继电器接点方式 特殊情况下也采用模拟量输出的 如功率调节指令等 输出中间继电器的励磁线圈一般采用DC24V电压等级 为增加继电器的开断能力 通常将继电器的二对接点串联输出 26 3 有功 无功功率的闭环调节 当机组发电时 装置可根据操作人员下达的P Q给定值对机组的功率进行闭环调节 调节是通过向调速器和励磁装置发出增减脉冲的方式实现的 某些调速器和励磁装置也可接受以通讯方式或模拟量输出的方式直接下发P Q给定值 27 4 人机接口 装置可选配工业PC或触摸屏或操作面板作为当人机界面 实现人机接口功能 人机接口可以 显示重要输入量的测值或状态 显示机组运行工况 显示控制过程信息 人工设定有功 无功设定值人工输入控制命令显示实时时钟 28 5 时钟同步 装置既可接受上位机通过通讯方式下发的对时信号 也可接受来自GPS等时钟装置的分同步信号保证所有LCU的时钟均与卫星同步 29 6 自诊断 当装置内部发生故障时可自动向上位机上送有关事件记录 包括故障内容 发生时间等 以便运行人员及时处理 防止产生严重后果 30 7 外部通讯 装置除了通过串行口或网络与监控系统其它设备通讯外 也可通过串行口或现场总线与外部智能设备如调速器 微机保护等交换信息 31 四 LCU装置的主