GE系列PLC在水电厂自动化发展趋势(精选).doc

GE系列PLC在水电厂自动化发展趋势引言 ?随着水电厂“无人值班”（少人值守）工作的不断深入开展，对水电厂的生产运行和管理提出了更高的要求；以“厂网分开、竞价上网”为基础的电力体制的改革也对水电厂自动化技术提出了新的要求。计算机技术、信息技术、网络技术的飞速发展，给水电厂自动化系统无论在结构上还是在功能上，都提供了一个广阔的发展舞台。水电厂自动化也必须适应新的形势需要，有新的内容和新的发展。如今的水电厂自动化系统应该成为一个集计算机、控制、通信、网络、电力电子为一体的综合系统。不仅可以完成对单个电厂，还进一步要实现对梯级、流域、甚至跨流域的水电厂群的经济运行和安全监控。本文就如何构成水电厂自动化系统作几点探讨。 ? 水电厂自动化系统的发展 ? ?水电厂自动化系统由 I/O设备 (传感器和执行器 )、控制硬件、控制软件、人机接口及与信息系统的连接等组成。而水电厂的自动化是从80年代初单个功能装置研制开始的，计算机监控系统的发展过程以及典型的应用如表1： 表1??计算机监控系统发展过程表 年代 典型的系统结构 几个应用实例 80年代初 功能分布的多微机监控系统 葛洲坝二江一期，富春江一期 80年代末 以设备单元分布的星型分层监控系统 丹江口一期，龙羊峡一期 90年代中 基于开放系统的分布式监控系统 葛洲坝二江，富春江，白山 21世纪初 基于对象技术的分布式监控系统 红枫梯级，青溪，丹江口 ? n????????? 功能分布式的星型分层监控系统 以单功能微机装置集成系统，每个微机装置具有特定的功能，但每个微机装置都具有不同功能，如有的微机装置专门采集开关量，有的微机装置专采集模拟量，有的微机装置专门进行控制操作。该系统在分布的方式上进行了一些有益的试验，但从模式上看还不能算是很成熟的系统。 ? n????????? 以设备单元分布的星型分层监控系统 为了检修维护的方便，以发电机组为单元，将数据采集与控制集成到一台微机或PLC装置中，构成了现地控制单元LCU。LCU无法直接接入以太网，而且计算机非常昂贵，不能使每台LCU都配备CPU（微机）接入以太网，只能将微机作为前置机。这时的系统采用专门的计算机，在应用网络上已跨出了一大步，但相应的国际标准还不完善，尚不能形成理想的开放系统环境。 ? n????????? 基于开放系统的分布式监控系统 随着计算机技术、网络技术的发展，计算机应用软件越来越复杂，越来越庞大，软件开发的投入也越来越大，如何使这些巨大的资源不仅在这一家公司制造的计算机上运行，而且也能在另一家公司制造的计算机上运行，这就形成了一系列的开放系统标准：TCP/IP、POSIX、SQL、ODBC、JDBC、OPC等。基于开放系统的分布式计算机监控系统具有通用性和移植性，监控系统的软件可以安装在任何具有开放系统特点的计算机上。开放系统为水电厂计算机监控系统的发展提供了强大的历史舞台。国内南瑞公司的SSJ-3000型和水科院的H9000型等计算机监控系统就是这个时期的典型的基于开放系统的监控系统。 ? n????????? 基于对象技术的分布式监控系统 ????计算机硬件技术以摩尔定律发展，这给软件开发提供了广阔的平台。软件技术发展到现在除了遵循开放系统标准以外，还应遵循面向对象技术的标准，如：Sun公司的Java RMI、OGM组织的CORBA或Microsoft公司的COM/DCOM。水电厂计算机监控系统由于面向对象的复杂性和多样性，基于面向对象的技术应用将水电厂运行设备如发电机组、主变、开关等抽象为对象。从系统设计、编程语言选择到用户界面等一系列过程都依据面向对象的理念、原则和技术，这样工作的结果将给用户带来使用和维护上的极大方便。南瑞公司最近推出的NARIACCess Plus(NC-2000)计算机监控系统软件就是一个基于对象技术的分布式监控系统。它不仅应用于水电厂，而且也非常方便地应用于水电厂梯级调度系统。 ? 水电厂“无人值班”（少人值守）的技术条件 ? 无人值班相对于有人值班而言就是要求自动化系统来完成值班人员日常的工作，包括定时巡视运行设备，记录各设备有关参数和相关事件，按操作票形式进行设备的正常操作，发生事故或故障时，进行反事故处理，采取有效措施，防止事故扩大等工作。实现比有人值班更迅速、更可靠、更安全的运行方式。虽然自动化系统具有一定的反事故处理能力，在局部范围内起到防止事故扩大的特点，但是事故或故障的出现原因是非常复杂的，少数可以通过一定的处理恢复，但大多数是无法迅速恢复，并需要检修维护人员及时前往现场认真分析处理的。因此水电厂“无人值班”（少人值守）必须具备以几个条件： ? n????????? 具有计算机监控系统 ????计算机监控系统是实现“无人值班”（少人值守）的一个非常重要的系统。它