葛洲坝水电厂改造后的机组的本地控制单元(Lcu)基于SIEMENS PLC。文重点介绍了监控系统的实现。洲坝水电厂的2号机组有望在2003年底进行大修。机组的本地控制单元(LCU)已经通过了两代产品,其中最古老的模拟电路和板载计算机系统。
特,但是由于前两个产品的大量硬件故障,软件编程非常复杂,并且在2号机组的改版中更换了由能达公司设计和制造的监控系统。件和软件。用标准化的硬件平台:(Siemens 7-400 $系列可编程逻辑控制器),硬件级别成熟可靠,软件环境标准开放,产品具有连续性。编程控制器使用双电源模块,并具有冗余,无干扰的电源,其开关功能提高了电源的可靠性。场控制层采用标准的开放式Profibus-DP现场总线技术,以及LCU和辅助设备,温度测量和控制设备,交流收集设备,调速器,兴奋等均采用Profibus。
-DP通讯方式,通讯速率最高可达12Mbps,大大提高了本机与其他智能设备之间的数据交换能力。机采用TP270-10彩色触摸屏,是触摸屏和可编程控制器之一。187.5Kbps的通讯速率用于提高屏幕数据刷新率,避免因通讯速率低而导致的长期数据暂停现象。
件设计工具灵活多样,可以使用梯形图,指令列表,功能块和高级语言(SCL),流程图(S7-GRAPH)和其他编程语言并具有仿真功能,无论硬件环境如何,都可以调试程序,从而提高了设备的可靠性和调试成功率。
LCU系统对数据收集和处理的要求:实时自动数据收集,识别所收集数据的质量;为收集的数据生成数据库;自动生成警报和超出范围的模拟数据记录,入口和出口点位移记录点动作记录,SOE记录等,记录缓冲区可以保留最后512条记录; LCU将所有数字输入信号,断点动作记录,模拟信号及以上记录传输到上位机; LCU和顶级计算机可以自动调整时间,并在触摸屏上动态显示LCU时间。种行程记录和报告的时间必须具有统一的时间参考。LCU设备分为状态量和SOE量,以获取切换量。SOE数量作为S7-400PLC开关数量输入硬件中断进行收集,分辨率为2 ms,并生成事件记录。
有开关输入量均由指示灯指示,并采取光电耦合隔离和其他必要的抗干扰措施。理LCU电气测量交流电表收集的电气测量数据通过通信发送到LCU。拟量定义为除温度量以外的任何电量和非电量。LCU可以比较收集的模拟量的上/下限,模拟量的每个点可以设置上限,上限,下限,下限下限四种限制,可以调整,重置死区并刷新死亡区,并可以做出警报或事故处理。
模拟量采用交流采样,电压范围为0-150V,电流范围为0-5A,主要模拟量应快速收集,快速收集分辨率不大于0, 5 s,收集点数不少于16点。有模拟输入均采用抗干扰措施,例如隔离和滤波。度的温度感测元件是电阻器。
单元具有3种耐热性。应的形状为:50〜71.4Q对应于0〜100度,53〜75.9Q对应于0〜100℃和电阻PT100。96个温度点,分为单编号和双编号两组,分别连接到LCU,并且两个温度感测设备通过通信与LCU交换数据。上两种方法可以设置上限,上限,超过/重新限制死区,并且可以使用软件来补偿耐热性。温度在某个点异常时,LCU可以调出温度并进行趋势预测。于温度测量的召回点数不少于8个,可以在离线模式下人为设置召回点数。LCU保护上述单温度和双温度组中轴承的温度点。何组都符合启动温度保护的条件,恒温阀芯并激活温度保护功能并激活压板,然后温度保护动作停止。温度监控设备与LCU通信或设备本身发生故障时,LCU会离开与设备相对应的温度测量点。设备温度超过上限或上限时,LCU可能会发出警报。装置的三个轴承的温度测量点分为三组:上导管,水导管和推力。同一组中任意两点的温度均高于上限时,另一台温度监控设备中任意两点的温度均高于上限,并检查温度是否正常,启动崩溃关闭过程可以关闭并触发警报。
LCU温度保护的关闭功能通过压力板激活和禁用。度监控装置可以独立工作。设备的温度超过上限时,温度感测设备将发出警报触点并扩展3组空触点以发送信号;温度感测设备的停止输出通过扩展触点组1连接到继电器的碰撞停止电路,压力板用于返回。度感测装置具有显示窗口,其可以在固定点和巡回显示温度点值,并且可以设置和显示各种参数,例如上限和上限。以通过调试终端设置温度保护配置参数。LCU可实现温度梯度报警,每个测温点可记录四个值(三个历史值T1,T2,T3和一个当前值T4),每个历史值的存储间隔可自由设置,但是每个历史值的存储时间间隔是相同的。度报警的起始值和每个点温度的梯度报警值可以自由设置。温度值超过梯度报警的起始温度值,并且AT1 = T2-T1,AT2 = T3-T2,AT3 = T4-T3都超过时,仅当梯度报警(△T)。LCU可以实时计算并显示定子上导管,水导管,推力,热风的温度测量点上的最高温度,最低温度和平均温度和定子冷空气。度监控装置的采样周期不超过3s,测量精度为0.5%。序控制包括启动和停止,提升和连接到电网等命令。实际操作中,由于控制对象众多,如果状态控制不满足,如窗扇输出,非法测量,设备状态转换失败等等等,以及维护人员。果您不在现场,则肯定会影响操作的顺利进行,在严重的情况下,这会延迟将设备集成到系统中并导致严重的故障。果。
LCU设备投入使用以来的近三年中,多次发生类似现象,因此在设备中增加了单对象控制操作功能。制程序。设备发生事故时,LCU会自动记录相应的模拟值并重新调用该事件。了进行事件召回,必须能够召回故障前后的10s记录,模拟量采集速度不超过0.5s,召回点数不小于模拟量的16点。LCU设备的有功功率P和无功功率Q是通过LCU触摸屏设置或计算机的更高设置来调整的,而语料库和Q的设置值是参考值,因此功率设备的有功功率P在正负5兆瓦范围内,无功功率Q在给定值。3 Mvar的负范围内运行,调节律为PID调节。据我厂水头的波动范围,P和Q控制PID参数分为7组,以在不同水头条件下获得最佳的P和Q控制质量。出采用固定频率和宽输出模式,并且将调谐脉冲输出到具有光隔离的微机速度调节器(WT)和微机励磁调节器(WLT) 。电机的电压,电流和转子电流是在调节过程中确定的P和Q,DL触发,调节延迟,负载差P,Q和23种其他调节保护,以确保P和Q设置是在正常条件下进行的。LCU直接连接到100Mbps以太网,以与上位计算机交换数据,并将所有开关值,模拟值,SOE事件和打开操作传输到上位计算机以记录以下内容: LCU条件,计算和标志。位计算机或调试功能可以修改和加载所有温度和模拟极限。LCU和辅助设备采用Profibus-DP通讯方式,通讯速度可达12Mbps。LCU通过触摸屏提供人机界面并执行以下功能:触摸屏必须具有以太网或总线通信功能;显示收集的单元操作信息;显示单元事故和故障信息列表;操作员输入,包括控制命令,固定值参数,测量点反馈,更改参数设置值;设置离线状态时钟;显示操作过程;控制操作密码设置,触摸屏响应速度应快速流畅,软件编程应简单;触摸屏和LCU必须具有时间同步功能,并且触摸屏LCU动态时间显示,显示屏幕,启动顺序控制图,顺序控制图停机,辅助设备监控图,顶盖监控图,轴承温度测量图,模拟量显示图(电量,非电量等),定子温度图,故障,事故监测图,光学词表。过顶级计算机或LCU触摸屏,可以自动控制和控制其设备及其辅助设备,也可以在现场进行手动操作。级计算机和LCU可以监视设备的所有辅助设备的操作模式(自动,待机,紧急情况等)以及相应控制手柄按钮的操作,并且可以手动设置模式。位计算机或LCU上的设备操作和设备切换操作。个辅助设备API的控制操作结果被发送到LCU,LCU被处理并发送到上位机。LCU设备命令的主要控制操作包括:正常单元启动和停止命令,单元紧急停止命令,自动紧急停止命令,手动紧急停止功能,调节器控制,励磁调节器控制,同步控制,无电压断路器合闸,速度测量和输出控制等。LCU监视系统基于WIN98或WIN2000操作系统,并采用SIMATIC STEP7编程软件。TP270-10彩色触摸屏采用PROTOOL6.0根据现场实际工作方式进行编程。视程序的结构如图1所示。件配置链接主要使用电源模型,CPU模型,通信处理器,数字输入/输出模型和输入模型。PLC SIMATIC 7-400 $中的模拟,它分为两层机架结构。视程序被编译为梯形图。据库配置在程序中,并且根据实际工作条件编译相应的DB块。们主要分为:开关量输入和输出,模拟量输入,辅助设备的通信,温度量限制列表太复杂,模拟量限制太复杂度列表,事故提醒等。后,单元流配置主要包括:单个控制流,顺序控制流,辅助设备切换流,通信处理流,PQ调整,PID控制等。S7-400可编程控制器具有硬件可靠性高,软件灵活性高的特点,直接应用于发电厂,可以直接提高电厂的运行安全性和经济效益。地单位。
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