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LCU控制屏的技术规范
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专注微机保护

时间 : 2020-12-24 09:00 浏览量 : 47

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1.1.1网络结构

(1)计算机监控系统网络采用TCP/IP 100M星型以太网结构;LCU应采用PLC以太网模块直接上网。网络上各工作站和LCU均设有自己的数据库。计算机监控系统配置及结构参考图详见附图。

(2)泵站监控系统与其它系统的通信:泵站与上级调度。

(3)计算机监控系统所有网络设备、与其他系统的通信接口均应包括在此合同中一起供货。

(4)计算机监控系统各LCU与其他现地设备的通信应采用现场总线协议如PROFIBUS DP 、MB+等,接口和网络设备等均应包括在此合同中一起供货。

1.1.2系统功能

计算机监控系统能实时、准确、有效地完成对本站被控对象的安全监控。其主要功能如下:

数据采集和处理

安全监视及事件报警

泵站运行指导

监控系统异常监视

控制操作

统计记录及生产管理

人机接口

系统通信

自诊断和冗余切换

软件开发和维护

数据库功能

远程诊断和维护功能

培训功能

ON-CALL系统

1.1.3各级功能的分配

泵站监控系统由泵站控制层(主控级)和现地控制层组成,现地控制层有1套LCU,分别对应于1-6#机组LCU。35kV变电站设 1套LCU,对35kV变电站内高低压开关设备、变压器等监控。LCU既作为全站监控系统的现地控制层,向泵站级上行发送采集的各种数据和事件信息,接受泵站级的下行命令对设备进行监控,又能脱离泵站级独立工作。因此在系统总体功能分配上,数据采集和控制操作的主要功能均由LCU完成。其它的功能如全厂运行监视、事件报警、与外系统通讯、统计记录等功能则由上位机完成。

1.1.4泵站级监控系统的功能

1、数据采集和处理

 1) 从各个LCU采集泵站各主辅设备的实时数据,包括模拟量、开关量、电度量、综合量和事件顺序记录(SOE)、越复限事件记录等。按收到的数据进行数据库刷新、报警登录。根据各LCU上送的事件,依据时间顺序记入相应的一览表。

 2) 综合处理

系统根据设定的周期、定时或以事件触发方式对实时采集和处理后的数据进行综合处理。综合处理包括关系运算,逻辑运算、算术及函数运算。

 3) 测点数值及状态的人工设定

对于监控系统暂时无法采集到的信号,或某些时候由于变送器或接点故障而需要将相应测点退出等情况,监控系统允许运行值班人员和系统操作员对这些测点进行人工设定,并在处理时把它们与其它正常采集的信号等同对待。监控系统可以区分它们并给出相应标志。

2、安全监视及事件报警

 1) 全厂运行实时监视

运行值班人员可以通过监控系统的大屏幕彩色监视器对全厂各主设备及辅助设备、公用设备、线路的运行状态和运行参数,站用电运行方式以及监控系统设备和通道状态进行实时监视。

2) 参数越复限报警记录

监控系统将对某些参数以及计算数据进行越限监视,有些量如温度量等还将进行趋势记录,即进行变化梯度监视。这些处理包括越限报警、梯度越限报警、自动显示、记录和打印等。

 3) 事故顺序记录

当泵站发生事故时,监控系统将立即响应并以毫秒级时间分辨率(不大于5ms)予以记录;自动显示报警语句;启动语音报警;自动推出相关画面等。

监控系统能将发生的事故按其发生的先后顺序记录下来,以便查询与分析。

事故顺序记录可显示、打印和存入历史数据库。每条记录包括标签名称、故障描述和发生时间、复归时间(时标精确到毫秒)。

4) 故障及状态显示记录

监控系统定时扫查各故障及状态信号,一旦发生状变将予以记录并显示故障状变名称及其发生时间。(可辅以声光报警,为用户提供多种提示手段,在监控画面上显示当前实时报警记录,并辅以闪烁色彩变化,用户确认后转为静止。)

 5) 事故追忆

泵站发生事故时,监控系统根据设定的事故追忆点,对事故前和事故后一段时间的数值进行记录,形成事故追忆记录。事故追忆应记录事故前200ms和事故后92s的值,事故前的采样周期和事故后2s内的采样周期为50ms,此后90s的采样周期为200ms。起动方式为手动/自动,采样周期和采样数据范围应可调。需要进行事故追忆的主要有:

母线频率及三相电压;

线路的三相电流;

每台机组的三相电压及三相电流。

事故追忆的起始和终止时间、采样周期、参与追忆的变量和追忆启动源均可由用户设置、修改。

6) 趋势记录分析

对机组定子温度、轴承温度等重要监视量进行趋势记录,可提供在起动过程中机组轴承的温度─时间趋势监视,以及机组在运行过程中推力轴承瓦温间温差监视,机组振动、摆度增大发展趋势监视,压力脉动趋势监视等,趋势变化速率超过限值时发出报警信号。实时趋势分析用以分析信号的变化趋势及变化率。特别是在启停过程中信号的变化趋势,在趋势显示画面上以曲线形式显示趋势数据,及时发现故障征兆,提高机组运行安全性。

7) 语音报警和电话报警

语音报警装置,可以实现各种事故及故障的语音报警,重要事件和操作命令的语音报警。

电话语音自动报警程序,能自动起动自动呼叫系统(ON—CALL),根据事先设定好的远方责任人员手机号码,通过无线网络向远方责任人员发出短信息,报告事故信息、重要事件和操作命令等内容。并可以实现电话自动拨号。

报警管理功能,主要收集报警信息,完成按设备、按重要性分类、检索查询。

报警显示提供查询界面显示各类事件,并可对单条、某一设备或全部发生事件进行确认。对ON-CALL功能提供后台管理及设置的功能。

在监控界面上辅助以报警闪烁提示,用户可对重复报警进行确认。

3、泵站运行指导

 1) 控制操作过程监视

当控制命令下达后,监控系统能自动显示相应的机组或线路等设备的操作监视画面。实时显示操作过程中每一步骤及执行情况,或提示在工况转换过程受阻的部位及原因。

 2) 泵站一次设备操作指导

当泵站一次设备进行倒闸操作时,监控系统将能根据全厂当前的运行状态及隔离开关和地刀的闭锁条件,判断该设备在当前是否允许操作并给出相应的标志。如果操作是不允许的,则提示其闭锁原因,防止人为的误操作发生。

 3) 站用电系统操作指导

根据当前站用电的运行状态及有关站用电运行方式、倒闸操作限制条件的约束,监控系统能判断某个站用电断路器或刀闸在当前是否允许操作并给出相应的标志。如果操作允许则提示操作的先后顺序,如果操作不允许则提示其原因。

 4) 事故和故障操作处理指导

监控系统可在事故或故障产生时,可推出相应的事故和故障处理指导。

4、监控系统异常监视

监控系统具有故障自检测及容错处理功能。自检测的报警登入自诊断一览表。监控系统能自动显示节点计算机的工作状态,如主/从机、故障、停机等。

5、控制操作

1)控制与运行调度方式

监控系统支持以下三种调控方式

远方调度控制方式;

泵站中控室控制方式;

现地控制方式。

2)控制方式的转换

控制方式优先顺序从下至上,现地控制单元有高的优先权,可在现地控制单元上进行控制方式切换。保证在进行控制权切换时泵站运行无扰动。

监控系统在各种方式的切换时无扰动,以保证各泵站设备的安全。

在远方直控泵站断路器、隔离开关等一次设备情况下,当泵站一次设备要进行倒闸操作时,监控系统将能根据被控泵站当前的运行状态及隔离开关和地刀的闭锁条件,判断该设备在当前是否允许操作并给出相应的标志。如果操作是不允许的,则提示其闭锁原因,防止人为的误操作发生。

在监控系统上制作对断路器、出线开关、隔离开关操作的监视画面,制作成流程图方式,当前操作步骤点色块的形式显示给用户,每个操作步骤需要哪些闭锁条件均进行显示,当出现阻滞时为用户提示发生原因。

 3) 控制与调节

计算机监控系统可对泵站主辅设备进行控制,包括机组各种工况的转换,紧急停机和事故停机,电制动的投退,线路的停送电,断路器、隔离开关的分、合操作;辅助设备及公用设备的启、停操作;泄洪闸门的启、闭操作等。

为了保证在不同水头下都有良好的调节品质,可根据不同的水头区域选择相应的PID参数。并采取了一系列的限制与保护措施,如功率限值保护、电压保护、电流保护,避开振动区等,来保证调节的可靠和机组的安全稳定运行。

6、统计记录及生产管理

系统在实时采集全厂各设备的运行参数和工况的基础上进一步完成统计制表等一系列运行管理的工作,使运行人员不必再进行人工抄表,也可使统计等一系列技术管理工作自动进行。

1) 主要电气设备动作及运行记录

监控系统可以对泵站主要电气设备和辅助设备的动作次数和运行时数等加以统计和记录,以便考核并合理安排运行和检修计划。例如:

机组开、停次数,本次开机运行时数,累计开机运行时数,机组停机备用时数等。

断路器合闸次数、正常跳闸次数、事故跳闸次数等有关技术性能指标记录。

各种辅助设备的启动间隔,每次运转时间等

2) 操作记录

监控系统能对各种操作进行记录,包括机组工况转换,断路器和隔离开关的合、跳闸,闸门的启、闭等。记录内容包括时间、操作内容、成功与否、失败原因等。

3) 定值变更记录

监控系统能对所有的定值(设定值、限值等)变更情况作记录,并存入数据库以备随时查询。

定值的修改与整定要求是具有一定操作权限的用户才可操作。

4) 事故及故障统计记录

监控系统可对泵站的各类事故及故障的内容和次数进行统计记录,作为资料保存。

5) 参数越复限统计记录

监控系统可以对泵站的参数越复限情况进行统计,并把它们记录下来。

6) 运行日志及报表打印

监控系统能按照运行操作人员的管理和要求打印泵站运行日志和报表。打印内容以及打印格式可以事先设定。打印方式有定时自动打印、随机召唤打印等。

7、人机接口

1) 人机接口设计原则

利用交互式人机对话方式实现各种监视和控制功能,采用面向对象方法进行查询、操作使用起来非常简单、方便、灵活。

采用多窗口方式提供操作人员与监控系统的接口,图形界面简单友好、信息丰富,包括系统窗口,图形显示、控制窗口、时钟、报警、控制任务窗口等。

画面调用满足灵活可靠,响应速度快的原则,有人工召唤和调用两种方式。人工召唤方式是选中相应对象后调出;自动方式为事件发生时自动弹出。

人机接口具有权限管理功能。不同职责的运行维护人员有不同等级的操作权限,每种权限有其特定的应用范围,以保证系统的安全性。

值班人员能在操作员工作站上方便准确地完成修改运行方式,负荷给定值、限值等。

人机联系请求无效时显示出错信息。

2) 操作员工作站主要功能

用户及权限管理功能,支持多组不同权力的用户及能识别具有各自口令用户,进入前,授权运行人员必须登记“用户名”、“口令”,每个用户被分配到各自组中,通过口令能准确地进入。通过口令操作使得每个用户可以进行独立的进入和退出。

调画面

测点和设备的投退

修改限值

控制和负荷调节命令

设数

召唤打印

操作票显示与在线修改

事件确认

报警设置

日期设置

打印周期及打印设备的设置

3)画面要求

各种监视和操作画面可自动推出显示和调用显示,画面中应显示各操作过程的每一步骤和执行情况,并显示各相应的实时参数,显示应具有动画功能。所有显示画面中设备的不同运行状态应采用不同的颜色显示。应显示的画面至少应包括下列几类,但不限于此:

 各类菜单(或索引表)显示;

 各种泵站电气接线图;

 机组运行状态转换顺序流程图;

 各类棒图;

 各类曲线图;

 各类记录报告;

 各类运行报表;

 各种操作票及操作指导;

 各种报警显示;

 事故处理指导;

 计算机监控系统设备运形状态图;

 各类维护管理报表;

 其它画面。

4) 打印:自动定时或响应召唤打印命令输出各种报表。

8、系统通信

泵站监控系统应具备完善的通信功能,做到整个系统资源、数据共享、运行高效、实时。

1)监控系统内部计算机之间的数据通信

系统内各工作站和LCU之间采用网络通信,满足速度快、数据处理能力强、安全可靠的原则。系统通信规约基于TCP/IP协议,系统内各设备与局域网的信息交换采用客户—服务器模式,遵循开放系统规则。

2) 与上级水利部门的通信

采用广域通信方式,经光缆(租用)与上级水利部门通信,接受上级水利部门的实时监控。根据中调规定的通信规约,由中标人完成通信规约转换软件的开发和调试。详细规约将在第二次联络会上确定。

中标人的计算机监控系统应提供哪些LCU数据将被送至中调,以及哪些控制输出可以送至LCU。LCU的输入/输出数量、调度通信工作站的数据以及其它通信参数应可由用户修改和设置。 

3) 与其它计算机系统的通信

与泵站电能计量系统采用通信

4) 与GPS时钟系统通信

计算机监控系统主控级计算机应与GPS时钟同步,主控级应与单元级各LCU的时钟进行同步,以保证整个系统的时钟精度满足监控系统事件分辨率的要求。

9、自诊断和冗余切换

监控系统具备在线自诊断功能,能诊断出系统中的故障,并能定位故障部位。诊断到故障时,主备用计算机能自动切换。

无论是主备用计算机的切换还是系统网络上的结点发生故障,都可在操作员工作站上给出提示信息,并记入自诊断表中。

10、 软件开发和维护

泵站开发维护人员可在工程师工作站进行软件开发与系统维护、包括画面的生成与修改、定值更改、数据库变更,报表生成、顺控流程修改等一系列工作。

11、 数据库功能

系统数据库采用网络型全分布数据库,所有数据共享都通过透明的网络通讯来实现。数据库具有主备冗余功能。数据库包括:实时数据库、暂存数据库、画面及报表格式数据库、历史数据库、计算数据库、预置数据库、图形符号库等,这些数据库,构成了监控系统数据资源中心。

实时数据库主要存放LCU采集送上来的所有实时数据,它是监控系统数据库中最主要的数据库,其采用按LCU单元存储的结构。对实时数据库的操作有:按点名或逻辑名修改、存取一个记录,设置记录的某些特征值和状态,读记录状态等。

报表格式数据库存放用户的各种打印报表格式。

历史数据库由若干历史文件组成,其中每个文件存贮若干数据。包括:报警画面(主接线)状态信息及重要参数、事故现场软拷贝历史数据文件等。操作包括:事故发生后,将有关的数据及图表记录存贮起来,并将若干个这样的记录组成一个历史文件存起来;事后可调用历史文件及记录显示(再现历史数据及图表);对若干个历史文件进行目录管理,并进行一些增、删、转存等操作。

计算数据库用于存放由各种计算功能得到的数据。

预置数据库用于存放预置的参数限值,参数约定及显示、打印定时等约定。

图形符号库用于存放系统及用户画面中常用的图形符号。

12、 远程诊断和维护功能

系统具有远程诊断和维护功能,可在远方通过网络对泵站计算机监控系统的各个节点进行在线诊断和远程维护、修改。

13、培训功能

本系统提供培训仿真功能,泵站运行和维护人员可在工程师工作站上通过交互式培训,学习在操作员工作站上执行的各项操作,由于对泵站主设备运行工况和各种控制和调节过程进行了模拟,因此可以通过该项培训使运行人员在不影响泵站设备运行的情况下掌握各种操作。

另外通过培训系统,对泵站技术人员进行数据库修改,画面、报表生成、顺控流程修改、监控系统故障判断、恢复等一系列系统开发和维护的培训。

14、 ON-CALL功能

利用CT1技术使泵站事故报警信息通过语音电话、手机短信等手段迅速通知用户。

1.1.5现地单元监控装置的功能

1、数据采集与处理

LCU通过此功能对泵站的主辅设备的运行状态,运行参数及测量值进行实时采集、工程量化,存入实时数据库,作为系统实时监视、告警、控制、制表,计算和处理的依据。数据采集的对象分为模拟量、开关量、温度量、电度量等。

1) 模拟量

模拟量分为电气模拟量、非电气模拟量及温度量。

电气模拟量信号的采集,可以采用交流采样实现,定时采集CT、PT的电流、电压信号,计算得出有关的电流、电压、功率、频率等数值。非电气模拟量和部分电气模拟量采用4~20mA模拟量采集实现,对模拟量信号的处理包括回路断线检测、数字滤波、误差补偿、数据有效性合理性判断、标度换算、梯度计算、越复限判断及越限报警,最后经工程及格式化处理后存入实时数据库。

2) 开关量

开关量包括事件顺序记录(SOE)开关量和普通开关量两种。

SOE开关量指事故、断路器分合及重要电气、水泵保护的动作信号。监控系统采用快速扫查方式检测这些动作信号并以毫秒级的时间分辨率进行记录。

普通开关量是指除SOE开关量以外的各类故障信号、报警信号、隔离开关位置、设备状态等。监控系统对普通开关量的采集为定时扫查方式。

对开关量信号的处理包括光电隔离、硬件及软件滤波、基准时间补偿、数据有效性合理性判断、启动相关量处理功能(如启动事件顺序记录、事故报警、自动推出画面以及自动停机等)、防过电压措施,最后经格式化处理后存入实时数据库。

3) 电度量

系统应配备全电子多功能电度表用以测量机组、变压器和线路的有功/无功电度,与泵站总电能计费系统进行通讯。

4) 综合量

综合量包括综合开关量和综合模拟量,是对上述采集的量进行四则、逻辑运算得到的量,如机组状态,母线状态,断路器,保护动作次数等。

2、安全运行监视

1) 状变监视和事件报警、事件顺序记录

2) 越复限检查和梯度越限检查和报警

3) 控制命令执行中可在液晶显示屏上显示操作全过程及操作受阻部位。

4) 泵站设备的状态监视变化趋势和参数显示

5) 系统事故或运行设备工作异常时,监控系统能自动输出音响报警。

3、控制和调节

1)机组LCU

机组LCU应设置必要的现地监控设备完成现地监控功能,也能接收主控级的命令完成远方操作控制任务:

a 机组开机顺序控制;

b 机组停机顺序控制;

c 机组LCU屏上应装设有实现机组LCU单步和连续开机/停机操作和监视的设备;

d 机组LCU应具有在开、停机过程中,中断顺控程序后能直接进行停机的功能;

e 机组事故停机及紧急停机控制:机组LCU接到机组事故停机或紧急停机命令后,启动事故停机或紧急停机程序,进行事故停机或紧急停机控制;

f 机组辅助设备的控制;

g 机组断路器的分/合操作;

h各种整定值和限值的设定;

2) 水泵保护

a 机组LCU屏上还应装设独立于计算机监控系统的机组水泵电机事故停机和紧急停机的常规设备及电气回路,其中还应包括安装带保护罩的事故停机按钮和紧急停机按钮各一个;

b 当机组发生水泵事故或按下事故停机按钮时,一方面应将此事故信号输入计算机监控系统中,启动机组事故停机程序进行事故停机;另一方面应启动常规水泵保护,直接作用于跳机组出口断路器;

c 当机组发生水泵紧急事故或按下紧急停机按钮时,一方面应将此紧急事故信号输入计算机监控系统中,启动机组紧急事故停机程序进行紧急停机;另一方面应启动常规水泵保护,直接作用于跳电机出口断路器;

d 对机组各种水泵事故停机信号,包括事故停机按钮的信号,如果其中某个现场信号只有一个接点输出,则应在LCU屏上加装此信号的信号继电器,信号继电器的接点输入计算机监控系统;

e 对机组各种水泵故障信号,可直接将故障信号输入计算机监控系统中;

f 水泵保护回路的电源取自泵站直流系统DC220V;

g  音响报警:机组LCU上应装设有反映机组的事故、故障、越限等状态的不同音响的报警装置。

3) 公用LCU

主变压器监控

站用电系统断路器的分/合操作;

35kV断路器的分/合操作;

35kV隔离插头和接地刀闸的分/合操作;

音响报警:公用 LCU屏上应装设有反映10kV线路和母线电气故障、事故、越限等信号的不同音响的报警装置。

公用系统设备起停控制;

 4、控制操作安全性的要求

LCU在收到控制命令后,即对该项操作相关的闭锁条件进行检查,只有在符合要求时才能允许操作;

当LCU在线自诊断到有关模件故障时,将自动禁止相应的控制功能;

LCU在接受来自泵站级控制命令时,将通过返送校核等步骤保证控制命令传送的正确性;

操作过程中液晶屏上显示操作监视画面,当控制过程受阻时,将给出受阻原因;

LCU设有当地/远方控制方式切换按钮,当地和远方控制互锁;

在LCU机柜上设置紧急停机按钮,既可手动启动事故停机流程亦可直接作用于停机电磁阀和跳闸回路;

事故停机操作、机械和电气保护及自动装置动作、停机操作、断路器跳闸命令具有最高的优先权,不因控制权的设置而被闭锁;

采取必要的逻辑判断以减少误启动事故停机的可能性。

5、 数据通信

LCU的通信包括以下内容:

a) 作为监控系统网络中的节点与泵站级进行通信,向上位机发送数据采集和事件信息,接受其下行的控制命令并将执行结果回送主控级;

b) 接收时钟同步信号;

c) 与便携式调试设备的通信;

d) 作为现地控制单元实现和各种智能采集装置等设备的通信,支持流行的modbus、profibus等协议,满足并适应现场装置的特殊要求。

6、 自诊断

LCU能在线和离线进行硬件和软件的诊断,硬件诊断到板级,在线诊断到故障后将报警,并自动进行冗余切换,闭锁相关控制等一系列处理。

7、 组态和软件开发

LCU能在线和离线进行软件开发,编辑和组态。

1.1.6NPort服务器

采用Moxa 8口NPort服务器,布置在LCU屏中。

1.1.7单元控制级LCU的配置

1、概述

1)单元控制级LCU应是以可编程控制器(PLC)组成的网络型结构,网络上任何节点的故障均不应影响网络及其他各节点的正常工作, PLC采用应选用备品备件方便购买更换,在当地有技术支持服务的生产商产品。

2) LCU应带有丰富的、成熟的系统软件、支持软件及应用软件,以便实现机组LCU的各种功能,并达到其技术性能要求。

3) LCU的I/O点数应至少留有20%的备用,并引至端子排。

4) 每套LCU上应提供一个现地/远方切换开关和一个手动/自动切换开关。当现地/远方切换开关切换到“现地”方式时,LCU不接收远方(包括主控级计算机)的控制和调节命令,只接收来自本LCU屏上的控制和调节命令,但可向主控级传送数据;切换到“远方”方式时,LCU不接收来自本LCU屏上的控制和调节命令,只接收远方(包括主控级计算机)的控制和调节命令。当手动/自动切换开关切至手动时,控制、操作将只能手动进行。

5) 每套LCU上应提供一套24VDC开关电源以供其测控范围内的仪表及变送器用电。24VDC开关电源以一回220VAC和一回220VDC双回电源供电,输出为24VDC,10A,并将24VDC引10回(机组)出线至屏内端子排,每回出线装一只3A的熔断器。

6) PLC或智能模块的要求:

PLC 应选用国际知名品牌西门子或霍尼韦尔、施耐德同档次系列产品。DI、DO、AI等模块必须与 CPU 模块同档次同一系列。

★ 双机热备的冗余配置, CPU冗余、I/O冗余,热备无扰切换时间≤50ms。同时应提供冗余的扩展I/O通讯网络。任何部件的故障或者异常关断都应能够自动切换到备用系统。

★ 数字量I/O点数≥50000点;模拟量I/O≥3000点;

★ 布尔指令执行时间≤0.013ms/1k;

★ 定时器/计数器:不限点

具有RUN运行模式、PROGRAM编程模式、REMOTE远程模式钥匙开关,便于用户使用方便。CPU自带锂电池,对用户程序和数据进行保存。

PLC必须能够提供包括梯形图(LD)、指令表(IT)、功能图块(FDB)、结构化文本(ST)、顺序功能流程图(SFC)、连续功能图(CFC)在内的符合IEC1131-3标准的灵活的编程语言支持,数据格式应符合IEC1131标准。

用户程序、I/O内存或系统参数能够以文件形式存放于数据存储卡或CPU内存中。I/O扩展通讯网络:

所有扩展I/O站与处理器之间应采用符合IEC61158国际标准的冗余现场总线连接。

支持目前主流通讯协议,如TCP/IP、PROFIBUS-DP、MODBUS、自由口协议。

PLC处理器符合工业环境中使用标准;在背板电源和用户端电源不断开的情况下CPU、I/O模块、通讯模块及可拆卸端子排等必须能够支持带电插拨。PLC机架应具备模块机械锁定装置,模块的安装、拆卸无需螺丝刀等任何的特殊工具,PLC系统,包括背板、各种插槽式模块都应符合完全的无风扇设计要求。

现地控制单元应选用模块化的分布式控制系统,现地控制单元的输入、输出过程接口设备的数量应满足泵站运行的需要,并留有20%备用裕量(应有插件并配线)。同类I/O插件应有互换性。现地控制单元机架上应留有20%以上的I/O插件的备用位置,以便将来的扩展,所有I/O接口(包括备用)端都应接到端子排上。输入输出模块均需具备隔离性能。

全部模块必须可带电插拔(RIUP)

为减少模块备品备件的数量,所有相同信号类型的模块只选用一种型号;

所有的I/O模块的配置及编制通过软件实现,无跳线及DIP开关;

所有输出模块支持在系统故障时输出预置功能;

完整的自诊断功能,可以在运行中自动诊断出系统的任何一个部件的故障,并且在监控软件中及时、准确地反映出故障状态、故障时间、故障地点及相关信息。在系统或工艺设备发生故障后,I/O状态应返回到工艺要求预设置的安全状态上。

PLC处理器符合工业环境中使用标准;在背板电源和用户端电源不断开的情况下CPU、I/O模块、通讯模块及可拆卸端子排等必须能够支持带电插拨。PLC机架应为金属式框架,并具备模块机械锁定装置,模块的安装、拆卸无需螺丝刀的任何的特殊工具,PLC系统,包括背板、各种插槽式模块都应符合完全的无风扇设计要求。

现地控制单元的PLC直接参与设备的控制与调节,其主要模块应满足下列要求:

1、CPU:处理器主频≥500MHz;用于 程序的存储器 ≥ 16MB,用于数据的存储器 ≥64MB+1MB掉电保持,可扩展存储器≥512MB,可插拔SD卡; 集成以太网口。

2、数字量输入:16点开关量输入模块;输入电压:24VDC;各模块具有光电隔离功能,每个输入点都具有状态指示;隔离:系统与现场间500VAC/1min;支持带电插拨。

3、模拟量输入: 8点模拟量输入模块;输入范围:4-20Ma;分辨率:16位;隔离:系统与现场间500VAC/1min;支持带电插拨。

4、数字量输出: 16点开关量输出模块; 输出类型:24VDC,另配中间继电器进行隔离,触点容量220VAC,5A;具有回读功能;各模块具有光电隔离功能,每个输出点都具有状态指示;隔离:系统与现场间500VAC/1min;支持带电插拨;

5、SOE模块:16通道,时间精度1ms,15通道路的SOE输入点,第16通道用于与GPS脉冲硬对时,SOE模块分配的对时分脉冲信号为开关分脉冲(干接点),即保持1秒高电平,59秒低电平。

 2、泵站LCU

a) 监控系统共设置1套机组LCU,分别对1-6#机组及其辅助设备进行监视和控制,机组LCU屏置于自动控制屏室。

b) 机组LCU应设置机组事故停机按扭、机组紧急停机按扭和手动开/停机功能。

c) 机组LCU的基本配置至少应满足下列要求:

彩色液晶触摸显示屏,10.4”以上;

 带后备电池支持的RAM,并配置FlashRom存储器;

 与主控级通信用的网络接口;

 与便携式工作站的通信接口;

 LCU现地/远方控制切换开关和手动/自动切换开关;

带保护罩的事故停机按纽和紧急停机按纽;

48点温度巡检仪(PT100)

 LCU的电源装置;

 8串口通信服务器;

 各种系统软件、支持软件和应用软件;

 24VDC开关电源

 输入/输出设备(I/O),具体数量见表3-2

3、35kV变电站LCU

a) 监控系统共设置一套35kV变电站LCU,对变压器、站用电进行监视和控制, LCU布置于自动控制屏室。

b) 公用设备LCU的基本配置至少应满足下列要求:

 一套用于公用设备监控的PLC;

彩色液晶触摸显示屏,10.4”以上;

 带后备电池支持的RAM,并配置FlashRom存储器;

 与主控级通信用的网络接口;

 与便携式工作站的通信接口;

 LCU现地/远方控制切换开关和手动/自动切换开关;

 LCU的电源装置;

 8串口通信服务器;

 各种系统软件、支持软件和应用软件;

 24VDC开关电源

 输入/输出设备(I/O),具体数量见表3-2。

4、单元控制级LCU的I/O点数

泵站计算机监控系统各单元控制级LCU的I/O点的统计数量如下表,需说明的是本表中统计的数量为实际使用数,并不包括要求的20%的备用点数。

表 32泵站单元控制级LCU的I/O点的统计表

I/O种类 DI SOE AI DO 交流采样

机组LCU 200 40 80 120 4

35kV变电站LCU 120 32 16 80 1

1.1.8系统时钟

(1)能同时接收不少于8颗GPS卫星信号,捕获时间为20秒至15分钟,时间误差为±10μs。

(2)GPS时钟信号与计算机监控系统的接口信号为硬接点脉冲信号,脉冲路数不少于10路,脉宽保持1秒高电平,59秒低电平。与监控系统设备的对时精度不低于1ms。

(3)GPS时钟的接口除应满足计算机监控系统的对时要求外,每种接口均应留有不少于两个作备用。

文章来自电力微机保护网


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