一種基于PCC 的水電站計算機監控系統設計

引言

　　水電站計算機監控系統的優(yōu)劣在一定意義上代表著(zhù)該水電站的自動(dòng)化控制水平，它直接影響機組的運行安全、電能質(zhì)量以及生產(chǎn)效益等。

　　從目前水電站自動(dòng)化水平的發(fā)展需求看， 可編程邏輯控制器PLC（Programmable Logic Controller） 在高速數據處理、網(wǎng)絡(luò )通信以及系統擴展等方面的能力已經(jīng)不能滿(mǎn)足要求， 而新一代的可編程計算機控制器PCC（Programmable Computer Controller ）不僅擁有PLC 穩定可靠的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也具備了工業(yè)控制計算機強大的數據處理及通信能力、豐富的編程語(yǔ)言， 諸多優(yōu)點(diǎn)已使其能夠勝任大型的集散控制以及復雜的控制過(guò)程。

　　本文介紹的系統基于BR 2005 系列PCC, 采用ANSI C 語(yǔ)言編制控制程序，同時(shí)以最小二乘法對機組模擬量進(jìn)行濾波，并基于幀驅動(dòng)器以及OPC Server 實(shí)現了PCC 控制系統同外部智能設備及上位機的通信，組成了一個(gè)較先進(jìn)的適用于中小型水電站的開(kāi)放式監控系統。

　　1 系統監控方式與組成結構

　　以計算機為基礎的監控方式CBSC（Computer-Based Supervisory Control ）是目前國內外水電廠(chǎng)普遍采用的計算機監控方式。CBSC 模式的主要特點(diǎn)是電廠(chǎng)的主要監控功能全部由計算機實(shí)現，大大簡(jiǎn)化常規控制裝置，僅留一部分現地操作設備以備特殊情況，但由于位于監控系統較底層的現地控制單元LCU（ Local Control Unit）一般都以PLC 作為其控制核心，在數據處理、通信上功能不夠強大，用戶(hù)如要擴展或升級系統就需要相當大的投入，而PCC 則依靠其豐富靈活的通信模塊成功解決了這一問(wèn)題，使CBSC 監控方式更加靈活有效。

　　結合廣西宜州拉浪水電站的實(shí)際情況，本系統基于BR 2005 系列中型PCC 并以CBSC 方式設計監控系統。該系統控制核心PCC 由一系列獨立封裝的盒式模塊組成，基本模塊包括電源模塊和CPU 模塊，擴展模塊包括I /O 模塊、通信模塊等。

　　在該系統中，調速器、電量?jì)x及溫度巡檢儀等智能設備能夠穩定地同PCC 通信并將數據送入PCC,而PCC 則通過(guò)以太網(wǎng)（基于TCP / IP 協(xié)議）同上位機監控終端通信，同時(shí)也將數據送至位于LCU 上的人機界面顯示。這種模式彌補了設備分散帶來(lái)的不足，使運行人員可以在上位機或人機界面上監控機組運行狀態(tài)， 實(shí)現真正的集散式監控系統。該系統結構如圖1 所示。

　　圖1 系統結構