劉端勤 楊文宇

摘 要：丹江口水電廠監(jiān)控現(xiàn)地控制單元原采用南瑞MB1000為基礎的SJ-600型智能分布式現(xiàn)地控制裝置，現(xiàn)采用南瑞MB80為基礎的監(jiān)控現(xiàn)地控制單元對6號機LCU進行更新改造。文中主要介紹了丹江口水電廠下位機改造后的配置及功能，改造的過程和獲得的經(jīng)驗。目前新的6號機組監(jiān)控下位機系統(tǒng)已穩(wěn)定運行了一年，MB80 PLC在丹江口水電廠6號機的首次成功應用為我廠全面開展監(jiān)控系統(tǒng)下位機改造工作積累了寶貴經(jīng)驗。

關鍵詞：丹江口水電廠 計算機監(jiān)控系統(tǒng) 現(xiàn)地控制單元 MB80

中圖分類號：TM62 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）09（c）-0091-02

丹江口水力發(fā)電廠的監(jiān)控下位機系統(tǒng)原采用以南瑞公司MB1000為基礎的SJ-600型智能分布式現(xiàn)地控制單元LCU。隨著計算機技術的飛速發(fā)展，對監(jiān)控系統(tǒng)理論的不斷完善，使得維護工作和功能需求不斷增加，原下位機系統(tǒng)已不能滿足電廠安全穩(wěn)定運行的需要，主要存在以下不足。

（1）現(xiàn)地工控機長期運行，設備老化花屏，嚴重影響設備的現(xiàn)地監(jiān)視和控制功能。

（2）CCU模件嚴重老化，近年來故障率上升明顯，備品嚴重不足。

（3）LCU與外圍設備采用的串口通信模式，經(jīng)常出現(xiàn)通信故障的現(xiàn)象，嚴重影響現(xiàn)地信號的實時采集。

（4）電源和控制權切換回路設計在一起，維護和檢修難度都大大增加，近年來時常出現(xiàn)控制權切換無效的現(xiàn)象。

（5）交流采樣回路的設計不夠完善，無冗余措施，一旦出現(xiàn)問題將嚴重影響機組的功率調(diào)節(jié)功能。

因此，原監(jiān)控下位機系統(tǒng)已不能滿足對我廠機電設備進行安全監(jiān)控的要求，廠部決定在南水北調(diào)六號機增容改造工程中對6號機的監(jiān)控下位機系統(tǒng)進行更新改造。

1 新6號機組下位機監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構

改造后6號機組下位機監(jiān)控系統(tǒng)由2面機組LCU屏、1面順控屏和1面測溫屏組成，如圖1所示。

1.1 LCU屏

下位機LCU主要采用南瑞自主研發(fā)的智能可編程控制器MB80系列模件。配備4塊32點DI輸入模件；3塊32點SOE量輸入模件；3塊16點模擬量輸入模件；3塊32點開關量輸出模件；2塊CPM通信模件。系統(tǒng)配置雙機四網(wǎng)熱備系統(tǒng)，所有I/O模塊采用與CPU同系列產(chǎn)品，所有模塊支持帶電熱插拔功能。

1.2 機組順控屏

順控屏采用南瑞自主研發(fā)的MB40可編程控制器構成機組事故停機和緊急停機的裝置，能在機組各類事故情況下，作為現(xiàn)地LCU的后備與LCU同時啟動自動停機流程，保證了機組事故停機的可靠執(zhí)行。

1.3 機組測溫屏

測溫屏采用3塊測溫模件，對機組各有關部位溫度進行連續(xù)監(jiān)視，并將測溫故障信號和測溫事故信號送入機組監(jiān)控屏實現(xiàn)機組溫度故障和事故控制。

2 新6號機組下位機的功能

改造后6號機組下位機現(xiàn)地控制單元主要有以下功能。

2.1 數(shù)據(jù)的采集和處理

通過I/O模件的數(shù)據(jù)采集、通信模件的通信驅(qū)動運行，所以數(shù)據(jù)均送至CPU模件；一些數(shù)據(jù)需要加工處理也在CPU里完成。

2.2 控制與調(diào)節(jié)

機組的啟停、事故處理、PID運算，機組狀態(tài)變換流程均運行在PLC內(nèi)，上位機及觸摸屏把控制令發(fā)送至PLC，經(jīng)解析、合法性判斷后執(zhí)行相應流程。

2.3 顯示監(jiān)視

通過觸摸屏可以監(jiān)視本臺機組的運行工況，根據(jù)需要，也可擴展監(jiān)視其他遠程節(jié)點狀態(tài)。

2.4 信號報警

觸摸屏畫面的光字及歷史記錄起到報警提示作用。

2.5 通信

外部設備采集的數(shù)據(jù)通過八串口通信模件送至CPM通信模件；通信模件完成與威盛表、交流采樣、溫度巡檢測量裝置等通信并將采集到的信息上送至上位機系統(tǒng)。

2.6 自診斷功能

系統(tǒng)能檢測出CPU自身故障、I/O故障、接口模件故障、通信控制模件故障、電源模件故障，各模件均可把自身故障作為開關量送出。

3 改造過程分享

6號機作為丹江電廠首臺改造的監(jiān)控下位機系統(tǒng)，克服了許多困難，也取得了一些改造經(jīng)驗。改造過程主要可分為三個步驟。

3.1 施工前的準備

3.1.1 收集資料

（1）老監(jiān)控的安裝原理圖、配線表及電纜清冊的收集整理。

（2）現(xiàn)場舊盤拆除查線，確定保留的電纜。

（3）重要回路及PT/CT回路的查線。

3.1.2 整理資料

（1）編寫改造施工方案，編制新監(jiān)控電纜清冊。

（2）根據(jù)保留電纜的情況排布開入/開出點表。

（3）繪制特殊回路及重要回路接線原理圖。

3.1.3 流程修訂

（1）對比老流程審議廠家提供的新監(jiān)控流程。確保流程的功能的完整性和邏輯正確性。

（2）完成設備出廠驗收檢驗工作，對新監(jiān)控的元件布置和端子排布提出建議。

3.2 改造安裝施工

3.2.1 新盤查線

（1）新盤進場后，對照發(fā)貨清單做好開箱驗收工作。

（2）檢查盤體無破損，盤內(nèi)元件無損壞無松動。

（3）對照出廠圖紙對新監(jiān)控盤內(nèi)接線進行檢查。

3.2.2 安裝接線

（1）完成盤體安裝工作。

（2）敷設電纜。

（3）按先盤間后外圍、先弱點后強電、先舊后新、先短后長的原則完成電纜接線工作。

3.2.3 接線檢查

（1）檢查電源電纜極性。

（2）檢查PT/CT回路接線正確作導通實驗。

（3）檢查開出端子公共端短接線。

3.3 現(xiàn)場調(diào)試

3.3.1 通電

（1）檢查監(jiān)控電源回路對地絕緣合格，無短路。

（2）檢查無強電串入PT/CT回路和其它設備的可能。

（3）檢查監(jiān)控不會開出動作現(xiàn)場執(zhí)行設備。

（4）新盤送電后，檢查各元件工作情況正常。

3.3.2 信號傳動試驗

（1）從信號源頭對監(jiān)控開入信號到觸摸屏和水機/監(jiān)控。

（2）從監(jiān)控盤對開入信號到中控室，檢查語音光字和簡報。

（3）強制開出動作繼電器檢查外圍執(zhí)行設備動作正確。

（4）檢查模擬量和綜合判斷量正確。

3.3.3 無水試驗

（1）檢查監(jiān)控現(xiàn)地、遠方開停機流程。

（2）檢查監(jiān)控事故停機流程。

（3）檢查水機保護盤事故停機流程。

（4）檢查開關同期合、實驗合、無壓合流程。

4 結(jié)語

MB80 PLC的各項性能滿足水電廠自動化的要求，且該系統(tǒng)維護簡便，同時也為水電廠的運行、維護減少了工作量及生產(chǎn)成本，為丹江口水電廠實現(xiàn)“無人值班、少人值守”提供了技術基礎。目前新的6號機組監(jiān)控下位機系統(tǒng)已穩(wěn)定運行了一年，MB80 PLC在丹江口水電廠6號機的首次成功應用為我廠全面開展監(jiān)控系統(tǒng)下位機改造工作積累了寶貴經(jīng)驗。

參考文獻

[1] 南瑞集團公司.MB80系列智能可編程控制器技術手冊[Z].