火电厂电气监控中主控单元的研究.ppt

火电厂电气监控中主控单元的研究 指导教师: 刘建飞 教授 硕 士 生: 李 静 （一）火电厂电气系统纳入到DCS的必要性 发电厂的电气专业在计算机和网络技术的应用上滞后于变电站综合自动化； 电气专业和热控专业分别设计，难以兼顾两者优点； 变电站综合自动化技术已经积累了丰富的设计、制造、运行和维护经验； 现场总线FCS的诞生为电气二次专业与热控专业有机融合创造了契机 。 （二）本文所做的工作 厂用电监控系统纳入DCS的设计与实践 ； 发电厂电气监控方案的探讨 ； 电气监控系统中主控单元功能的实现。 （三）火电厂自动化发展趋势 厂级逐步形成生产过程自动化和管理现代化系统 辅助车间控制系统 网络站监控系统 单元机组自动化发展的新特点 DCS向FCS现场总线控制系统的发展 目前DCS的检测和执行等现场仪表仍采用模拟信号（4-20mA）连接，这种工作方式的突出优点是信号传输速度快，但存在以下缺点： 因为一个模拟信号需要一对导线，会造成大量的金属导线的消耗 ； 模拟信号的传输易受干扰，需要采取良好的隔离措施，且传输长度受到影响 ； 难以实现现场仪表的标定、自检等功能 ； 智能化现场仪表的出现，必然要求与上位机系统实现数字通信，要求建立一个标准的现场仪表与上位机系统的数字通信链路，这条通信链路就是现场总线。 厂用电切换方式的改进 1）非电气主设备故障快速切换回路 采用并联切换方式切换时，先合备用电源开关，再跳工作电源开关，使高压厂用电进行无间断切换。 2）电气主设备故障快速切除 采用串连切换方式，即先跳工作电源开关，再合备用电源开关，保证厂用电系统与发变组系统有明显的断开点，使故障点可靠切除。 备自投的实现方法 电流电压量动作条件由微机型元件保护装置采集并输出节点至电气监控系统的主控单元，动作逻辑由主控单元实现，这样充分利用了元件保护的快速交流采样合主控单元的逻辑控制功能。 （五）主控单元的硬件和软件结构 开发平台介绍 QNX系统结构 任务:任务是由执行代码和只能由该任务存取的私有数据组成。 文件:包含数据并且可驻存在任意目录层中。 设备:这包括系统控制台、终端、打印机、调制解调器等。 节点:是一个独立的工作站，它是QNX的一个重要特征。 进程间通信（IPC——inter-process communication） 进程间通信（IPC——inter-process communication）是QNX区别于其它系统的一个主要标志。QNX系统采用此思想执行任务并在任务间传输信息，IPC能有效地管理任务之间的信息传输，QNX系统中所有的系统服务、设备驱动和应用都依赖于它。 QNX在任务间传输信息有许多种基本方法 内部任务消息 代理 信号 共享内存 消息队列 （六）主控单元功能的开发 主控单元功能主要包括： 控制逻辑logic进程 控制操作录波进程record 控制逻辑logic进程 控制逻辑logic进程相当于一个虚拟的RTU，但这个RTU不与外界发生数据交换，只采取主控单元实时库的数据作为逻辑运算的条件，并根据逻辑运算的结果，发送遥控令或者发送是否允许遥控的消息。所有的功能块按照顺序扫描的方式扫描。 logic进程是软件的主体，它使用WatcomC在QNX系统下编制。读取Drawlic生成的配置文件（包括logic.dat、logicpara.dat、logicyc.dat、logicyk.dat、logicyx.dat）。然后进行逻辑运算，最后输出结果。 可编辑逻辑 Logic进程的配置文件 logic.dat逻辑数据结构文件 信息点表文件 ： 布尔量点表（LogicYXx.dat） 模拟量点表（LogicYCx.dat） 控制量点表（LogicYKx.dat） 控制操作录波进程record 来自各系统的所有控制命令（如：遥控操作、定值操作、压板投退等），均需通过主控单元下发，对于被操作设备无法区分操作主站。从系统安全可靠运行角度考虑，主控单元正确记录所有操作记录，有助于责任区分，非常必要。操作记录信息包括操作时间、通道标识（来自何主站）、操作命令、对象等。 Record进程和logic进程一样，使用WatcomC在QNX系统下编制。通过ftp方式将程序从PC机下载到主控单元中。 控制操作录波进程record 在主控单元中，每创建一个新的进程，在连接实时数据库dbms后，使用PostMsg(Msg msg)函数发送消息时，每一个起动了的子进程都可以收到相同的消息。Logic调用lonctrl发出遥控命令后，lonctl就