0. 引言

　　隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展， 電網(wǎng)容量和用電負(fù)荷的日益增長(zhǎng)， 電力系統(tǒng)對(duì)自動(dòng)化和可靠性的要求越來(lái)越高。電力系統(tǒng)自動(dòng)化對(duì)可靠性的需求， 使人們注意到“PLC” （可編程邏輯控制器） 這種高可靠性和強(qiáng)抗工業(yè)干擾的技術(shù)。90 年代以來(lái)， PLC 發(fā)展迅猛且應(yīng)用的局域網(wǎng)技術(shù)日趨成熟， 產(chǎn)品不斷向系列化、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展， 在自動(dòng)化控制領(lǐng)域中， 新一代的PLC改名為PCC 已逐漸躍居主導(dǎo)地位， 成為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的關(guān)鍵技術(shù)， 在電力系統(tǒng)也不例外。

　　PCC（ Programmable Computer Controller） 是一種可編程計(jì)算機(jī)控制器， 它是專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的工業(yè)計(jì)算機(jī)， 采用“面向用戶(hù)的指令” ， 因此編程方便；它直接應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境， 具有更強(qiáng)的抗干擾能力、更高的可靠性、廣泛的適應(yīng)能力和應(yīng)用范圍；大容量的存儲(chǔ)能力、標(biāo)準(zhǔn)通信接口， 基于過(guò)程總線(xiàn)的系統(tǒng)互聯(lián)、高級(jí)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)和運(yùn)行環(huán)境，自診斷能力， 都使得PCC 在電力系統(tǒng)的應(yīng)用具備了出色的友好“平臺(tái)”。

1. PCC 系統(tǒng)CPU的特點(diǎn)

　　繼承了PLC 與微機(jī)技術(shù)的PCC 技術(shù)形成第一代自動(dòng)化軟硬件平臺(tái)結(jié)構(gòu)， 采用32 位CISC 和RISC 的CPU， 多處理器結(jié)構(gòu)。圖1為本系統(tǒng)所用的CPU 模塊結(jié)構(gòu)。圖中除了主CPU 外， I/ O – Processor 即I/ O 處理器主要負(fù)責(zé)獨(dú)立于CPU的數(shù)據(jù)傳輸工作。DPR - Controller 即雙向口控制器主要負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)及系統(tǒng)的管理。一個(gè)模塊上的3 個(gè)處理器，既相互獨(dú)立， 又相互關(guān)聯(lián)（通過(guò)DPR） ， 從而使主CPU 的資源得到了合理使用， 同時(shí)又最大限度地提高了整個(gè)系統(tǒng)的速度。

　　圖1 CPU模塊結(jié)構(gòu)

2. PCC 在發(fā)電廠監(jiān)控中的應(yīng)用

　　以某熱電廠機(jī)組設(shè)備改造為例， 介紹應(yīng)用PCC 實(shí)現(xiàn)的智能分布式數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)。該熱電廠有大小機(jī)組7 臺(tái)， 裝機(jī)容量194 MW， 現(xiàn)準(zhǔn)備對(duì)主要的4～5 號(hào)機(jī)及整個(gè)電氣系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控系統(tǒng)改造。

　　2.1 設(shè)計(jì)原則

　　系統(tǒng)按分布式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)， 采用開(kāi)放系統(tǒng)、分層控制等先進(jìn)的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)思想， 將計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、圖形和圖像技術(shù)、多媒體技術(shù)、數(shù)據(jù)采集和自動(dòng)控制技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起， 技術(shù)成熟， 運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富， 能夠滿(mǎn)足近期的功能要求和遠(yuǎn)期的發(fā)展需要。整個(gè)設(shè)計(jì)遵照國(guó)際90 年代IEC1000 系列標(biāo)準(zhǔn)， 滿(mǎn)足ISO9001 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

　　（1） 整個(gè)系統(tǒng)分為5 個(gè)采集控制站， 計(jì)有4 號(hào)機(jī)組監(jiān)控、5 號(hào)機(jī)組監(jiān)控、35 kV 出線(xiàn)監(jiān)控、同期控制、01/ 1～3 號(hào)機(jī)/ 6 kV 監(jiān)控。兩個(gè)操作員工作站。

　?。?） 通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器（ KFD） 、發(fā)電機(jī)有功進(jìn)行遙調(diào)。在4、5 號(hào)機(jī)控制屏上設(shè)有手操有功調(diào)節(jié)和KFD 無(wú)功調(diào)節(jié)及與汽機(jī)聯(lián)系指揮信號(hào)。

　?。?） 不含同期點(diǎn)的出線(xiàn)， 原控制回路取消， 采用計(jì)算機(jī)控制。含有同期點(diǎn)的出線(xiàn)， 應(yīng)用成熟的計(jì)算機(jī)同期裝置， 采用計(jì)算機(jī)控制。

　?。?） 事故音響， 預(yù)告信號(hào)原回路取消， 功能由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。

　　（5） 廠用電BZT功能由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)， 對(duì)4、5號(hào)機(jī)強(qiáng)行勵(lì)磁及主變風(fēng)扇啟動(dòng)控制均由計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行判別控制。

　　2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)配置如圖2 所示。

　　圖2 系統(tǒng)配置框圖

　　2.3 系統(tǒng)管理層

　　操作員工作站、工程師工作站和通訊服務(wù)器組成智能分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的管理層。

　　管理層通過(guò)PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)與5 個(gè)PCC 采集控制單元相連， 各工作站和服務(wù)器分別相當(dāng)于PROFIBUS 網(wǎng)上的一個(gè)獨(dú)立的結(jié)點(diǎn)。

　　管理層采用多機(jī)及雙網(wǎng)絡(luò)方式運(yùn)行， 各工作站及通訊服務(wù)器之間還組成一個(gè)小的局域以太網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸與共享， 互為備用， 提高了系統(tǒng)的可靠性; 軟件平臺(tái)采用32 位多任務(wù)、多進(jìn)程設(shè)計(jì)， 可支持Windows95/ 98/ NT操作系統(tǒng)軟件， 配有多種應(yīng)用軟件接口， 并支持OEM開(kāi)發(fā)， 為用戶(hù)提供了二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)； 硬件平臺(tái)可采用小型機(jī)、微型機(jī)或工作站等設(shè)備。

　　通訊服務(wù)器完成與地調(diào)、模擬盤(pán)、GPS 天文時(shí)鐘接收裝置以及電廠已有的幾臺(tái)RTU 設(shè)備的通信；還通過(guò)HUB 與該廠的MIS 網(wǎng)相連， 實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)與管理信息系統(tǒng)結(jié)合在一起， 實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)信息的管理。

　　若用戶(hù)具備與Internet 連接的條件， 管理層還可以提供PVI 瀏覽器方案， 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方讀取數(shù)據(jù)。