一種基于PCC 的水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

引言

　　水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)劣在一定意義上代表著該水電站的自動(dòng)化控制水平，它直接影響機(jī)組的運(yùn)行安全、電能質(zhì)量以及生產(chǎn)效益等。

　　從目前水電站自動(dòng)化水平的發(fā)展需求看， 可編程邏輯控制器PLC（Programmable Logic Controller） 在高速數(shù)據(jù)處理、網(wǎng)絡(luò)通信以及系統(tǒng)擴(kuò)展等方面的能力已經(jīng)不能滿足要求， 而新一代的可編程計(jì)算機(jī)控制器PCC（Programmable Computer Controller ）不僅擁有PLC 穩(wěn)定可靠的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也具備了工業(yè)控制計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理及通信能力、豐富的編程語言， 諸多優(yōu)點(diǎn)已使其能夠勝任大型的集散控制以及復(fù)雜的控制過程。

　　本文介紹的系統(tǒng)基于BR 2005 系列PCC, 采用ANSI C 語言編制控制程序，同時(shí)以最小二乘法對(duì)機(jī)組模擬量進(jìn)行濾波，并基于幀驅(qū)動(dòng)器以及OPC Server 實(shí)現(xiàn)了PCC 控制系統(tǒng)同外部智能設(shè)備及上位機(jī)的通信，組成了一個(gè)較先進(jìn)的適用于中小型水電站的開放式監(jiān)控系統(tǒng)。

　　1 系統(tǒng)監(jiān)控方式與組成結(jié)構(gòu)

　　以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的監(jiān)控方式CBSC（Computer-Based Supervisory Control ）是目前國內(nèi)外水電廠普遍采用的計(jì)算機(jī)監(jiān)控方式。CBSC 模式的主要特點(diǎn)是電廠的主要監(jiān)控功能全部由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，大大簡化常規(guī)控制裝置，僅留一部分現(xiàn)地操作設(shè)備以備特殊情況，但由于位于監(jiān)控系統(tǒng)較底層的現(xiàn)地控制單元LCU（ Local Control Unit）一般都以PLC 作為其控制核心，在數(shù)據(jù)處理、通信上功能不夠強(qiáng)大，用戶如要擴(kuò)展或升級(jí)系統(tǒng)就需要相當(dāng)大的投入，而PCC 則依靠其豐富靈活的通信模塊成功解決了這一問題，使CBSC 監(jiān)控方式更加靈活有效。

　　結(jié)合廣西宜州拉浪水電站的實(shí)際情況，本系統(tǒng)基于BR 2005 系列中型PCC 并以CBSC 方式設(shè)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)控制核心PCC 由一系列獨(dú)立封裝的盒式模塊組成，基本模塊包括電源模塊和CPU 模塊，擴(kuò)展模塊包括I /O 模塊、通信模塊等。

　　在該系統(tǒng)中，調(diào)速器、電量儀及溫度巡檢儀等智能設(shè)備能夠穩(wěn)定地同PCC 通信并將數(shù)據(jù)送入PCC,而PCC 則通過以太網(wǎng)（基于TCP / IP 協(xié)議）同上位機(jī)監(jiān)控終端通信，同時(shí)也將數(shù)據(jù)送至位于LCU 上的人機(jī)界面顯示。這種模式彌補(bǔ)了設(shè)備分散帶來的不足，使運(yùn)行人員可以在上位機(jī)或人機(jī)界面上監(jiān)控機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)， 實(shí)現(xiàn)真正的集散式監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

　　圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)