邓明敏

目前,水电已经成为人们日常生活中不能缺少的一个重要的组成部分,也是经济发展的基础,所以我国大力兴建了很多水电厂。水电企业为了更好的提高水电站通信设备监控系统的安全和可靠性,必须尽快加强通信设备的监控管理,那么我们首先要做的就是要了解目前水电厂通信设备的特点以及监控系统的根本需求,然后对现状进行分析,从实际出发,选择最合适的通信管理装置,才能使水电厂的通信监控系统的实用性和可靠性达到最佳的效果。

1SJ-30通信管理装置的应用

SJ-30通信管理装置的核心采用的是高度集成的pc/104嵌入式控制,其主要用来完成现地控制核心plc和其他多个现地智能设备间的数据通信,并且能够在计算机监控系统中其他的数据通信环节中灵活的应用,可以实现以太网不同网络之间的通信。SJ-30通信管理装置是以linux作为软件平台,使用c语言来开发主应用系统,以实现各种数据的采集与规划管理,并且通过内置的数据库来实现各个通信任务之间的数据共享。

1.1 SJ-30通信管理装置的特点

(1) 接口比较标准灵活。

SJ-30通信管理装置有一个10m的以太网接口以及1个支持Can-2.0B的CAN现场总线接口,还有一个8路标准异步RS-232串行接口。其中任何一个串行通信接口都能够与下级设备或者上级设备进行通信,能够方便的进行相互组合,这给通信设备监控系统带来了特别大的灵活性。

(2)支持二次开发。

SJ-30通信管理装置能够支持通信口的独立编程,为通信口的编程提供了简洁、开放、完备的产品库函数。使用Linux系统开发工具,每个用户都可以快速扩充比较新的通信驱动程序。

(3)运行安全可靠。

SJ-30通信管理装置是采用工业级的PC/104嵌入式控制PC,它摒弃了之前常用的通信前置机转动部件,其通信通道是采用全部独立的电路设计方式,大大提高了在恶劣的运行环境下工作的可靠性。

(4)维护简便。

1.2 SJ-30通信管理装置的应用方式

LCU有很多种不同的类型,针对这些不同的类型,SJ-30通信管理装置能够采用各种不同的连接方式。通常情况下,FS-232串行接口主要用于连接PLC设备以及其他现地通信子设备(如图1所示)。

CAN现场总线接口主要用于连接由南瑞自控公司的MB系列智能现地控制系统装置(如图2所示)。

以太网接口则主要可用于连接上位机工作站和进行装置本身的组态维护工作(如图3所示)。

2MB系列PLC的应用

MB系列智能系统体系可以提供标准的以太网接口和上微机系统进行通信,采用标准的规约。现场总线可靠性极高,而且对现场环境的适应能力也极高,这使得MB系列结构的可靠性和灵活性大大增加,为水电厂的设备通信监控系统提供了比较灵活的配置方式,得到广泛的应用。

2.1 系统特点

(1)编程与调试。

采用的编程语言是可视化的,比较适合顺序发杂的控制过程。编程过程简单,而且用这些语言编写的程序之间可以相互调用,编程灵活方便。

(2)通信网络。

MB系列提供了串口通讯模块,而且可以随意配置模块的个数。采用现场总线网络,通讯速度快、成本比较低、结构相对简单、抗干扰能力强,为系统的远程监控提供了方便。

(3)设计可靠。

MB系列中的iPLC采用了全模块式的插装结构设计;模块没有硬件设置,随时插随时用;控制机的柜内没有凌乱的配线,所以维护起来更加方便。模块的插箱标有模件的类型编码,可以有效的防止不同型号模块误插。为了更好的提高PLC系统的可靠性,MB系列在设计的过程中遵循了电磁兼容性国际标准。

(4)性价比高。

2.2 具体应用

本产品针对不同的应用设计了不同类型的PLC,目前已经在葛洲坝、龚嘴等很多水电站有了成功应用的先例,具有较好的发展空间。

3微机并行的应用

水电系统中的事件发生经常具有“同时性”,这样对实时性方面的要求较高,有时候串行系统就显得力所不及。为了有效的提高通信系统的综合功能,可以通过提高机组之间信息交换速度的方式进行改进,把“按位串行传递”变成“按位并行”的方式,这种按照“字节串行”的方式就是“并行网络”。并行传递的字位越多,交换信息的速度就越快,网络功能也越强。

3.1 微机并行的特点

(1)数据存取速率高。

(2)网络的使用权通过主机控制,它根据需要可以安排任何一个PC做数据的发送者,也可以安排任何一个PC机做接收者,而且每次数据的传送过程都分三个阶段,可以有效的保证发送与接收的准确性。

(3)总线安排互锁线,这样就能够保证,只要有任何一个接收者没有准备好,就不会发送信息;有一个接收者没有接收到完整的数据,数据就不会撤除,保证了信息传送的可靠性。

(4)信息传送方式同步进行、可靠、简便。

(5)数据和地址线分开复用,网络寻址按照指令完成,寻址速度快。

(6)差错控制简便。在数据链路层没有差错检测,为了保证其可靠性,可以在通信协议的最高层,设置差错控制。

3.2 基本功能

(1)监控系统方面的功能有数据采集和处理、在线自诊断、控制操作;和保护装置通信、正常与事故打印、数据显示。

(2)它的保护功能包括对于母线、变压器、电容器等元件的保护,以及事件记录、谐波分析、故障录波等。

(3)电压和无功综合控制及调度中心之间通信,对开关室以及变压器等比较重要结构的工业电视信号进行多媒体监控等。

4结语

水电厂通信设备监控系统的建设是非常重要的,本文笔者对SJ-30型嵌入式通信管理装置、MB系列以及微机并行的特点作了简单的介绍,水电厂通信监控系统的内部数据通信具有多样性、通信规约繁杂性、数据传输可靠性等特点,所以对于通信监控系统的建设要求比较高,要结合实际情况,综合分析不同类型管理装置的特点,最终选择一个最佳的设计方式,以达到最理想的监控效果。

参考文献

[1] 郭江.水电厂基础自动化的应用和发展[J].中国水利水电科学研究院学报,2009(3).

[2] 李斌,蒋彦,靳祥林,等.SJ-30型通信管理装置在水电厂的应用[J].水电厂自动化,2004(3).

[3] 杨耿杰,郭谋发,高伟,等.基于以太网的水电厂开放型现地控制单元[J].福州大学学报(自然科学版),2008(5).

[4] 王惠民.特大型水力发电厂控制系统现场调试[J].水电厂自动化,2008,2:1～8.

[5] 汪军,郑东梅,方辉钦.第3代水电厂监控系统及其在水口电厂的应用[J].水电自动化与大坝监测,2004,28(2):13～16.

[6] 李力.EGD方式在水电厂公用设备通讯与控制中的应用[J].科技传播,2011(20).

[7] 刘美俊.提高PLC控制系统可靠性的探讨[J].电气传动自动化,2000(5).

[8] 邱公伟.可编程控制器网络通信及应用[m].清华大学出版社,2001,3.