系统硬件构成HP Visualize B2600 PA-8600 500MHZ CPU/512M/18G/显卡/CD
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原监控系统设备包括2台HP公司的Unix工作站、2台AC400系列通讯服务器、GPS及模拟屏,改造完成前7套现地控制单元(LCU)等设备。
计算机监控系统改造后,改造范围包括站控级设备、人机通讯设备、现地控制单元LCU、局域通讯网络(LAN)、广域通讯网络、时钟同步系统GPS、音响报警系统、远程通讯接口、操作员人机界面等在内的全部硬件设备。原监控系统的ABB SIO0 I/O及载板模块仍可与新增的ABB AC450控制器兼容使用。
6 系统软件设计
ABB公司提供的800xA Process Portal是一款基于Windows XP/Windows Server 2003基础之上的全功能的人机接口,具有“强大的操作能力”。它除了能完成传统人机接口所包含的过程监视及操作任务外,还能完成传统上由独立的系统所实现的设备管理及维护、性能优化、信息管理、安全管理、生产管理等功能,这种操作能力远远超出传统意义上的人机接口操作员站所覆盖的范畴。800xA监控系统与东西关电站现有ABB Advant OCS系统可完全兼容并实现完美升级。
ABB 800xA监控系统软件完全满足如下基本要求:
(1)整个软件体系高度模块化,修改某部分时对其它部分的影响很小,并使软件测试和调整的程序简化。
(2)在应用程序、操作系统、支持程序和数据库之间接口简明。
(3)程序之间的数据可共享。
(4)开放式的接口、服务和格式规范,使应用软件能以最少的修改实现在不同系统间的移植。并能同本地或远程系统中的应用实现相互操作,以方便用户用迁移的方式实现用户的交互。
监控系统采用分层分布式控制结构。厂站层按功能节点严格执行指定的任务,通过系统网络与其它节点进行通讯。为实现系统的可靠性,数据处理服务器采用冗余配置。系统采集、管理各类厂内实时数据,并与其它厂外系统进行通讯,完成控制和记录功能。现地控制层按对象分散设置现地控制单元,包括机组LCU、开关站LCU、站控SCU等8套现地设备,现地控制器和触摸屏的配置方式便于运行和检修人员操作。
控制器编程、组态软件COmpact COntrolBuilder采用面向对象的技术,其与人机交互软件800xA采用OPC的通讯方式。通过它可在工程师工作站和笔记本计算机上实现对AC450控制器的编程、修改、下载、上装等操作。Compact Control Builder既支持网络编程,也支持串口编程,使用维护方便,可实现AC450M控制器的离线仿真,为系统的调试、培训创造技术条件。
7 冗余网络及对时功能的实现
电站监控系统主干网络由冗余双星形网络结构构成,将原来的冗余总线式网络改造为冗余交换机网络(MB300控制网络),具有更高的可靠性,网络系统具有百兆数据交换能力。每个现地Lcu配置冗佘以太网光电收发器,与主干网络连接。LCU现地单元ABB AC450控制器设置时,可同时配置在冗余网络上,通过控制器的自身识别与判断,完美实现控制器切换零扰动。控制器主、备同时运行。机组辅机PLC与机组现地控制器直接进行通讯,提高数据交互速度。
系统时钟接口改造方案上,上位机全部服务器及操作员工作站通过NTP网络对时协议接收GPS装置的时钟信号。LCU现地单元AC450控制器也可接收NTP对时协议,同时GPS装置还为厂内的励磁、调速器、保护等其他系统提供PPS脉冲对时信号或TTL对时信号。
8 系统改造的难点及改造优势
在水电站监控系统改造过程中存在设计资料不全,或设备情况与实际不符。上位机的通讯状况不清晰,或新旧系统不兼容等问题,增加了改造的难度。改造实施过程中,结合电站检修工期,尽量保持电站设备原貌,盘柜的尺寸和数量基本不变和外观不变。
ABB的800xA系统具有开放、集成和分布等特性,提供从小系统到大系统,以及包括从现场总线到高速厂级网络在内的高性能通讯能力,可以接入ABB公司几乎所有的传统DCS系统。其控制器基于RISC结构,速度快、功耗低,CPU及机柜无需风扇,符合绿色环保理念;系统内部通讯采用基于IEC 61850的MMS协议,符合网络信息技术发展方向。所有这些的目标在于提高用户的生产率,增加用中阅豫嚣{霸表2013年第7期户企业的市场竞争性,降低用户系统的全局维护费用。
系统改造后具有开放、标准的现场总线接口能力。人机接口功能强,操作控制简洁、方便、灵活,适应电厂运行操作习惯。在满足可靠性和实用性的前提下具备智能性、网络化,“无人值班,关门运行”的先进性和可靠性。使全厂运行管理实现“安全、简单、方便、实用”的要求。新老设备并存运行的过渡期,保证系统的平稳过渡。