MB80 PLC 在水电厂自动化系统中的应用
日期：2006-4-18 0:12:40 来源：本文摘自《PLC&FA》
点击： 作者：未知
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随着水电厂“无人值班”(少人值守)工作的不断开展，以及电力体制的改革，对水电厂的自动化技术提出了更高的要求。计算机技术、信息技术和现场总线技术的飞速发展给水电厂自动化系统无论在结构上还是功能上，都提供了一个广阔的发展空间。水电厂自动化系统应该成为一个集计算机、控制、网络以及多媒体为一体的综合系统。
当前，计算机监控系统一般采用全分布、开放式结构，设电厂级和现地控制单元级(注:Local Control Unit，在本文中均以LCU表示),其系统结构原理如图1所示。
LCU主要是就地对机组运行实现监视和控制，一般布置在发电机附近，是计算机监控系统较底层的控制部分。原始数据在此进行采集，各种控制调节命令最后都在此发出，因此LCU可以是整个监控系统中重要的、对可靠性要求很高的“一线”控制设备。LCU按照结构和配置来分，可分为单板机—总线型结构LCU、以可编程控制器为基础的LCU、智能I/O模件配工业实时网构成的LCU等三种，
本文以选用了功能优越、性价比高的MB80 PLC作为电站LCU控制核心。并以此对MB80 PLC的功能特点和MB80 PLC在水电厂自动化系统中的系统结构、功能和应用作一些探讨。
MB80系列PLC是南京南瑞集团公司开发的MB系列可编程逻辑控制器家族中的中、高档产品。该产品采用了工业控制领域的一系列最新成果和最新思想，生产过程中采用先进电子生产工艺。
2.1 MP80 PLC硬件主要特点
(1) 主控模块CPU MB80 CPU采用486或Pentium等高性能工业微处理器，具有强大的数据处理能力、运算能力及通讯处理能力;软件采用实时多任务的嵌入操作系统;支持以太网。
(2) I/O模块全部智能化。模块自身具有数据处理及自诊断功能，模块运行出现故障时能够自动复位并重新启动;另一个突出优点是所有I/O模件均支持热插拨。
(3) CPU与I/O模件之间采用CAN现场总线网络，通讯速率快、抗干扰能力强，且易于扩展。
(4) 串口通讯功能强大。MB80串口通讯模件，独立完成串口通讯任务，与CPU仅完成数据交换并单独使用一路CAN网，与I/O模块CAN网分离，大大减轻了CAN网的通讯负担，且不占用CPU资源;该模件最大支持8个串口(RS-232/485)，每个串口均可独立编程。
(5) 开出模件动作可靠，具有输出保护功能:每组输出都有保险丝保护，过载时能够自动保护模块;密码锁功能:每路输出均采用密码锁功能，确保不会误动及拒动。
(6) MB80 PLC具有灵活的配置,典型的配置一般包括:
●某一型号CPU;
●模块插箱(最多可扩展7个);
● I/O模块;
●电源模块。
另可选配:
●以态网通讯模块;
●串口通讯模块;
●同期模块;
●其它特殊功能模块。
由以上的配置可组成:双机双网系统、单机双网系统、单机单网系统。
(7) MB80 PLC可方便地与其它设备或系统接口
●控制对象;
●监控软件、上位机系统;
●需串口通讯的智能设备;
●GPS时钟;
●触摸屏等人机界面。
2.2 MP80 PLC编程软件主要特点
编程软件MBPRO为MB80 PLC提供了方便、友好的编程环境。MBPRO为全中文操作菜单，符合Windows操作习惯，易学易懂。
(1) 项目管理采用树型结构，通过目录树可以迅速查看硬件配置，子程序及流程;
(2) 两种编程语言:梯形图和流程图;
(3) 直观的在线监视功能，支持在线修改;
(4) 方便的流程在线调试功能，流程图调试支持自动执行、调试执行及单步执行;
(5) 便捷的数据库在线查询功能，在线可查询及强制测点值，可查询SOE事件及流程报警信息;
(6) 支持中文注释;
(7) 窗口交互编程软件直观方便。具体包括菜单栏、系统工具栏、梯形工具栏(或流程工具栏)、目录栏、信息栏、状态栏和编辑区，所有界面及操作均为全中文方式，简单、易学、易操作。
1 引言
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随着水电厂“无人值班”(少人值守)工作的不断开展，以及电力体制的改革，对水电厂的自动化技术提出了更高的要求。计算机技术、信息技术和现场总线技术的飞速发展给水电厂自动化系统无论在结构上还是功能上，都提供了一个广阔的发展空间。水电厂自动化系统应该成为一个集计算机、控制、网络以及多媒体为一体的综合系统。
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当前，计算机监控系统一般采用全分布、开放式结构，设电厂级和现地控制单元级(注:Local Control Unit，在本文中均以LCU表示),其系统结构原理如图1所示。
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图1 水电站自动化系统原理与结构图
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LCU主要是就地对机组运行实现监视和控制，一般布置在发电机附近，是计算机监控系统较底层的控制部分。原始数据在此进行采集，各种控制调节命令最后都在此发出，因此LCU可以是整个监控系统中重要的、对可靠性要求很高的“一线”控制设备。LCU按照结构和配置来分，可分为单板机—总线型结构LCU、以可编程控制器为基础的LCU、智能I/O模件配工业实时网构成的LCU等三种，
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本文以选用了功能优越、性价比高的MB80 PLC作为电站LCU控制核心。并以此对MB80 PLC的功能特点和MB80 PLC在水电厂自动化系统中的系统结构、功能和应用作一些探讨。
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2 MB80 PLC功能及特点
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MB80系列PLC是南京南瑞集团公司开发的MB系列可编程逻辑控制器家族中的中、高档产品。该产品采用了工业控制领域的一系列最新成果和最新思想，生产过程中采用先进电子生产工艺。
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2.1 MP80 PLC硬件主要特点
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(1) 主控模块CPU MB80 CPU采用486或Pentium等高性能工业微处理器，具有强大的数据处理能力、运算能力及通讯处理能力;软件采用实时多任务的嵌入操作系统;支持以太网。
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(2) I/O模块全部智能化。模块自身具有数据处理及自诊断功能，模块运行出现故障时能够自动复位并重新启动;另一个突出优点是所有I/O模件均支持热插拨。
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(3) CPU与I/O模件之间采用CAN现场总线网络，通讯速率快、抗干扰能力强，且易于扩展。
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(4) 串口通讯功能强大。MB80串口通讯模件，独立完成串口通讯任务，与CPU仅完成数据交换并单独使用一路CAN网，与I/O模块CAN网分离，大大减轻了CAN网的通讯负担，且不占用CPU资源;该模件最大支持8个串口(RS-232/485)，每个串口均可独立编程。
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(5) 开出模件动作可靠，具有输出保护功能:每组输出都有保险丝保护，过载时能够自动保护模块;密码锁功能:每路输出均采用密码锁功能，确保不会误动及拒动。
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(6) MB80 PLC具有灵活的配置,典型的配置一般包括:
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●某一型号CPU;
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●模块插箱(最多可扩展7个);
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● I/O模块;
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●电源模块。
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另可选配:
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●以态网通讯模块;
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●串口通讯模块;
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●同期模块;
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●其它特殊功能模块。
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由以上的配置可组成:双机双网系统、单机双网系统、单机单网系统。
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(7) MB80 PLC可方便地与其它设备或系统接口
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●控制对象;
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●监控软件、上位机系统;
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●需串口通讯的智能设备;
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●GPS时钟;
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●触摸屏等人机界面。
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2.2 MP80 PLC编程软件主要特点
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编程软件MBPRO为MB80 PLC提供了方便、友好的编程环境。MBPRO为全中文操作菜单，符合Windows操作习惯，易学易懂。
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(1) 项目管理采用树型结构，通过目录树可以迅速查看硬件配置，子程序及流程;
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(2) 两种编程语言:梯形图和流程图;
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(3) 直观的在线监视功能，支持在线修改;
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(4) 方便的流程在线调试功能，流程图调试支持自动执行、调试执行及单步执行;
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(5) 便捷的数据库在线查询功能，在线可查询及强制测点值，可查询SOE事件及流程报警信息;
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(6) 支持中文注释;
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(7) 窗口交互编程软件直观方便。具体包括菜单栏、系统工具栏、梯形工具栏(或流程工具栏)、目录栏、信息栏、状态栏和编辑区，所有界面及操作均为全中文方式，简单、易学、易操作。
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