MX9300PLC在水电站监控系统中的应用-全面实用的工控技术信息-PLC技术网-可编程控制器技术门户

MX9300PLC在水电站监控系统中的应用

日期：2009-6-1 0:08:02 来源：中国自动化网
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摘要：本文介绍BITC MX9300在水电站监控系统的配置、具体应用。说明MX9300的完成的功能及使用情况。

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1.概述

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象山水电站位于黑龙江省黑河市，电站装机容量为3×6MW，1996年设计时以计算机监控为主，常规控制为辅，主要实现对机组部分的监控，开关站以及公用辅助设备未考虑在内，由于系统的结构和功能不十分完善同时由于设备都已进入老化期，设备陈旧技术落后为电站的管理和维护，以及系统的正常运行都带来隐患。为保证电站的正常运行，提高电站的管理水平和经济效益，因此对电厂现行的监控设备进行全面的技术改造。

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电站新的计算机监控系统按“无人值班”(少人值守)运行方式设计。采用北京中水科水电科技开发公司的H9000水电站计算机监控系统，整个系统应采用全分布开放式系统结构。电站计算机监控系统由电站控制中心系统和现地控制单元等组成。系统采用最新的计算机硬件、软件及网络技术，全站按全计算机监控进行总体设计和系统配置，达到国内同类型水电站计算机监控系统先进水平，系统投入运行后，使全站运行管理达到无人值班(少人职守)。系统高度可靠，各项技术性能指标均达到部颁DL/T578-95《水电站计算机监控系统基本技术条件》及DL/T5065-1999《水力发电厂计算机监控系统设计技术规定》的要求，选择较高的MTBF指标，从部件、单机和系统多层次保证高可靠性要求。系统配置和设备选型应符合计算机发展迅速的特点，硬件、软件采用模块化、结构化的设计，以便于硬件设备的扩充，又可适应功能的增加和系统规模的扩展。实时性好，抗干扰能力强，适应电站的现场环境。人机接口功能强，操作控制简洁、方便、灵活。在保证系统的实时性和可靠性等技术指标的同时，系统应具有可维护性好，保证较小的MTTR指标。

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2.计算机监控系统结构配置

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电站以计算机监控系统为基础。电站设备的运行监视和控制在中控室的操作员工作站上进行，同时也可在各LCU上通过触摸屏和开关按钮实现对其所控设备运行的监视和控制。机组单元及开关站/公用单元通过光纤网络与全厂计算机监控系统连接并接受其监控，同时在这些系统的现地控制柜上设有控制开关以及操作按钮，可以实现设备的现地监控。

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系统包括系统主机兼操作员工作站、办公楼监视终端、通讯服务器、网络设备、GPS 时钟、打印机等

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现地控制单元（LCU）包括三套机组LCU (LCU1-LCU3)、一套开关站及公用设备LCU (LCU4) 、一套小机LCU (LCU5)。 LCU完成对监控对象的数据采集及数据预处理及与其它电站设备的通讯，负责向网络传送数据信息，并自动服从调度层上位机的命令和管理。同时各LCU也具有控制、调节操作和监视功能，配备有本地操作按钮和指示元件，当与上位机系统脱机时，仍具有必要的监视和控制功能。LCU采用PLC直接上以太网的方案。

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现地控制单元包括：可编程序控制器、现地人机接口、同期装置、交流采样设备、转速装置及多功能电度表、嵌入式通信控制器、温度采集设备、电源、机柜、继电器及按钮开关、光字等

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LCU可编程序控制器完成系统的数据采集及设备的调节与控制(包括顺控)。控制器不仅实时性指标高，还应具有可靠性高等特点。LCU采用BITC MX9300系列PLC。该系列PLC针对水电需求，由BITC与惠朋公司（VIPA GmbH）联合设计，在德国加工生产。

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各LCU 的PLC配置的I/O点设计点数如下：

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WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户) LCU单元 WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网	WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网机组（1－3） WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户	WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网开关站及公用 WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网	W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网小机 WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户) 开关量输入（DI+PI） WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网	WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 128 WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网	WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户) 192 WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网	plcjs.技.术_网 32 WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网开关量输入（SOE） ——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户	W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网 64 WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网	WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户 64 WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网	P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户 32 P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户) 温度量(RTD) P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户	WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网 24 WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)	WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网 8 WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网	WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网 8 WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户) 开关量输出（DO） P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户	P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户 128 WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)	WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网 128 WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)	W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网 64 WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户) 模拟量输入（AI）4~20MA WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)	WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网 16 WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)	WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户) 40 WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户	WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网 8 WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网

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以机组单元为例，具体配置如下：

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主（1#）机箱(BITC MX9300)

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W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网 1 W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网	P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户 2 WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)	P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户 3 WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网	WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网 4 WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网	WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网 5 P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户	WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户) 6 WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网	WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户 7 WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)	P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户 8 WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网	WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网 9 WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网	WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网 10 WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)	——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户 11 WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网	WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网 12 W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户) SOE: MX 321-1BL00 WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)	WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网 SOE: MX 321-1BL00 WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网	plcjs.技.术_网 CPU: MX 315-2AG10 WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网		WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网 AI: MX 331-7KF01 WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网	WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网 AI: MX 331-7KF01 ——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户	WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网 DI: MX 321-1BL00 WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网	WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网 DI: MX 321-1BL00 WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网	WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户) DI: MX 321-1BL00 WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)	plcjs.技.术_网 DI: MX 321-1BL00 WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)	WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户) RTD: MX 331-7KF01 WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)	WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 RTD: MX 331-7KF01 WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网

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扩展（2#）机箱(BITC MX9300)

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WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网 1 W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网	——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户 2 WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户	WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网 3 ——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户	WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 4 W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网	WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 5 plcjs.技.术_网	WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户) 6 WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网	WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 7 P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户	——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户 8 WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网	WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户) 9 WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网	WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户) 10 WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网	WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户) 11 WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户	WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户) 12 WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网 DP: MX 353-1AG01 ——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户	WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户) RTD: MX 331-7KF01 WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网	WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户) RTD: MX 331-7KF01 WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户	WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网 RTD: MX 331-7KF01 WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户	WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 RTD: MX 331-7KF01 WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网	P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户 DO: MX 322-1BL00 WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户	WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 DO: MX 322-1BL00 WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网	WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户) DO: MX 322-1BL00 WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网	WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网 DO: MX 322-1BL00 WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网	P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户 plcjs.技.术_网	W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网 WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)	WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户

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CPU模块：MX315-2AG10，含以太网接口；32点开关量输入模块：MX321-1BL00，6块；32点开关量输出模块：MX322-1BL00,4块；8点模拟量输入模块：MX331-7KF01，2块；4点温度量模块：MX331-7KF01，6块；MX9300的编程软件采用SW873，该软件支持WinPLC7（STL，FBD，LAD) 编程。

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3.系统特点及功能

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LCU是一套完整的计算机控制系统。与系统联网时，作为监控系统的一部分，实现系统指定的功能。而当LCU与系统脱离时，则能独立运行，实现LCU的现地监控功能，并确保被控设备的安全稳定运行。LCU的基本功能如下：

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PLC完成各种数据采集与预处理功能。事件顺序记录功能。数据通讯与网络通讯功能。运行工况的转换，LCU可完成各类设备的运行工况转换，如机组的运行工况转换，断路器的分合，设备运行方式的转换等。LCU现地人机联系功能。系统硬件及软件诊断与自恢复功能。时钟同步功能。通过硬件和软件同步手段，实现系统时钟同步。

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机组现地控制单元(LCU) 控制与调节功能：机组开、停机顺序控制：包括单步控制和连续控制两种顺控方式；机组事故停机及紧急停机控制；机组辅助设备的控制；发电机出口断路器的分/合操作；主变中性点接地开关的分/合操作；机组有功功率调节；机组无功功率/电压调节；各种整定值和限值的设定；机组的自动/手动准同期并网操作；机组进水口闸门控制；水力机械保护功能。

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