三亚西门子授权代理商交换机供应商
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产品描述

产品规格模块式包装说明全新

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1  引言
目前,常规供暖设备有燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、电热水锅炉等。燃煤锅炉效率低,对环境污染严重;燃油或燃气锅炉虽然污染较小,但运行费用较高;电热水锅炉属于设备,但运行费用仍然很高,不能满足用户的廉价要求。新近发展的自储能电锅炉蓄热技术以电为消耗能源,通过电锅炉将电能转化为热能,蓄热水箱储存热能并在需要时释放。该技术不仅对环境没有污染,重要的是在电网谷值(夜间)电力加热储热介质,平段和高峰时段不用电,或在平段时少用电。利用公司在谷值时段优惠电价,从而大大降低了供暖费用,并且对供电系统起到了很好的“削峰添谷”的均衡供电作用,具有很大的节能效益。因此,在新建和改造供暖设备中具备很大的推广。

2  系统原理设计
2.1  系统原理设计
自储能电锅炉主要由电加热器、储热箱、可控式热管、取热管、取热加热控制器、水温调节器以及若干管道、阀门等构成。其工作原理是以储热箱为主体,其中有若干个电加热器,用于加热储热箱储热。为了从储热箱中取出热量,利用可控式环行热管原理,构成一个取热循环系统,由热交换器、水泵、管网等构成,与常规的供热系统基本相同。另外,还有一个供热外循环系统,由气液热交换器、液液热交换器、水泵和供暖网管等组成。在取热过程中,取热管的作用是使进入管中的液体工质蒸发,从而带走贮热箱中贮存的热量,送入气液热交换器中,由气液热交换器把热量交换给供暖外循环系统。此后,气体工质进入冷凝器冷凝成液体,由外循环泵送回取热管。取热控制器的作用是控制取热管阀门的大小,从而控制取热量的多少,供热外循环系统和常规的供暖系统基本相同。在这套系统中,我们采用HOLLiAS-LEC G3作为自储能电锅炉的控制系统,担负着整个系统的加热、取热控制,并且对取热温度和外界温度进行监控。
2.2  控制功能设计
(1) 加热贮能:由控制器实现锅炉在电网高峰时段不用电,在平电时段有条件用电,低谷时段加热、储存能量;并且实现再启动加热的控制,对加热限温以防止温,提高系统运行的经济性和性。
(2) 取热供暖:通过触摸屏设定出口温度,PLC采集的出口温度与设定值进行比较,调节阀门的开度,以达到调节出口温度的要求。
(3) 温度监控:温度变送器对加热炉、出口水温进行实时采样,将炉温和出口水温实时传递给控制系统,控制系统根据采样的温度进行实时处理,提高锅炉运行的性、性。
(4) 故障报警处理:系统具有运行故障报警或温限报警等功能,报警时控制系统会提示操作 人员,方便于工作人员及时排除故障。

3  控制系统硬件配置
自储能电锅炉控制系统采用和利时公司的HOLLiAS-LEC G3系列小型一体化PLC,G3系列PLC具有良好的扩展性能和较高的稳定性,并且具备丰富的指令系统。该系统使用1个24点CPU模块LM3107、1个4输入4输出的开关量扩展模块LM3231、3个4通道热电偶扩展模块LM3311和1个4通道热电阻扩展模块LM3312。热电偶与热电阻模块采集温度信号,经过处理后送入CPU模块。PLC的输出部分有报与中间继电器,触摸屏与LM3107通过RS-232口采用Modbus协议连接,线圈部分均有灭弧装置。该系统具备自动、手动控制方式,并可以通过触摸屏进行控制,简洁明了。该系统方案参见图1:


图1     自储能电锅炉控制系统

4  程序流程图
控制系统软件部分由加热控制、取热控制和状态监测三部分组成。
加热程序执行时,读取PLC硬件实时时钟,判定当前在谷电、峰电还是平电时段。若在谷电时段,则判断储热箱是否储满能量。如果已满则不加热,否则进行加热。若在峰电时段,则不进行加热。若在平电时段,则判断储热箱内的能量是否即将耗完,如果设定值则进行加热,否则停止。
取热程序执行时,将外部扩展模块读入的出口温度值与设定值进行比较,通过2个开关量(一个开关量使阀门开度增大,另一个开关量使阀门开度减小)控制取热阀的开度,以达到控制水温的目的。
状态检测程序执行时,当有温度值过高或者过低等故障发生时,PLC会采取相应的报警措施,并转入相应的处理程序。


1  引言
随着自动化技术的飞速发展,PLC、现场总线和全数字测量传动装置在铜带材冷轧机的控制系统中得到了广泛的应用,使得系统安装、调试及维护工作量大大减少,控制精度和自动化程度越来越高,系统的稳定性得到大幅度提升。同时,随着铜板带材产品竞争的日益激烈,对轧机控制系统的要求也在逐渐发生变化,在提高设备自动化程度和控制精度的前提下,要求实现生产过程自动化和进一步提高生产效率。因此,控制系统的模块化、网络化已是发展的必然趋势。

2  铜带材冷轧机控制系统结构
图1是某有色金属加工厂设计改造的一台铜冷轧机的控制系统结构图。该系统采用了三层网络控制方案,底层为现场设备级网络,中间为环形对等网络,上面是工业以太网。



图1     铜带材冷轧机控制系统结构图
在本系统中,为了控制的方便性,在现场设置了多个远程IO子站。每个操作台的按钮、指示灯等直接接入各自台内的远程子站,现场的检测元件和电动执行元件就近接入附近的现场控制箱。这些远程IO通过现场以通讯的方式连入主控室内的PLC主站。远程IO的通讯介质为屏蔽绞线,通信速率为2.5Mbit/s。采用远程IO方式,不但减少了电缆用量,同时也加便于维护,减少了生产辅助时间。
轧机的控制系统包括6台PLC和1个触摸屏式操作屏。每台PLC均各自构成一个立的子系统,分别控制AGC(自动厚度控制)、AFC(自动轧力控制)、传动系统和辅助系统;触摸屏式操作屏放置在主操作台。为了使这些立的控制系统好地成为一个整体,设置了环形对等网,将6台PLC链接到同一个网络平台。在网络中,各个PLC读取所需要的数据,实现数据的实施共享。通讯介质为光纤,通讯速率为10Mbit/s。
三层网络的层是与工业控制计算机相连接的工业以太网,PLC通过工业以太网与工业控制计算机进行通讯连接。在环形对等网上的6台PLC中,辅助系统PLC上设置了以太网接口板,这台PLC从对等网收取所有需要发送的运行数据,进行分类打包处理,发送给工业控制计算机系统。工业控制计算机系统将一级系统发送来的数据解包,进行运算处理,再将需要的数据发送回辅助系统PLC,其他PLC通过对等网读取各自需要的数据。
为了方便操作手对工业控制计算机的使用,在主操作台设置了一台HMI(人机界面),供操作手查看工业控制计算机中与操作相关的数据,同时可以对权限内的一些内容进行设置与修改。另外,还设了一套工程师站,用于整个控制系统的本地维护,必要时也可以接上网络或电话线,对现场进行远程维护。HMI和工程师站都连接在以太网上,通讯介质是标准5类线,RJ45接头,通讯速率为100Mbit/s。

3  底层PLC控制系统
3.1  速度控制
轧机控制的是板形和厚度控制。要达到良好的板形和保证可接受的厚度公差,轧机就保良好的速度、张力的稳定性。在控制方式上,主机为速度控制,给整个轧机提供稳定的线速度基准。开卷机和卷取机为恒张力控制。
速度设定由主操作手在操作台控制,数据发送到PLC处理后传送各个传动系统。速度设定是以主机为线速度基准速度,通过设定工作辊的直径与减速箱的减速比,从而给出电机的转速给定值。根据控制功能,速度设定有正反向点动功能,用于故障处理;穿带速度设定,用于生产前轧机穿带;轧机线速度设定,用于正常轧制。按照线速度相等的原则以转速的形式分配给各传动系统,其中要考虑前后滑系数的成分。
3.2  张力控制
张力控制在整个轧机控制中至关重要。因系统中未配备张力计,所以采用了间接张力控制方式。
就卷取机系统而言,若忽略电动机的空载损耗,则有如下关系:
MD=CM∮I=FD/2i
式中:MD为电动机的电磁转矩;∮为电动机磁通;I为电动机额定电流;CM为机电时间常数;F为卷取机张力;D为卷径;i为机械减速比。由此可知,卷取机的张力控制可以近似看成转矩控制。而要保证张力控制的精度和稳定性,在就要获得两个重要的变量:线速度和卷径。
(1) 线速度的测量
通过PLC系统读取卷取机前的偏导辊上的脉冲编码器进行计算而获得的。是卷径计算需要的一个重要变量。转速测量的精度与脉冲编码器每转脉冲数及采样时间有关,在转速恒定的情况下,脉冲编码器每转脉冲数越多,采样时间越长,测量精度越高。
(2) 卷径计算
卷径计算有线速度法和直接测量法两种,在实际应用中发现直接测量法比较稳定和。一般采用声波测距仪或激光测距仪,其中激光测距仪可以达到很高的测量精度和稳定性,可以满足卷径测量的需要。
在间接张力控制中,为保证张力控制的准确性,要充分考虑卷取机在加减程中转动惯量以及机械本身固有的摩擦力对转矩的影响。因此,在系统中设计了加减速和摩擦转矩补偿环节,转矩补偿量即为转矩预控值与转矩设定值叠加,作为卷取机系统的合力矩,对卷取机进行控制。
3.3  入口上卷原理
入口上卷自动的关键是卷材卷径和宽度的测量精度。在小车辊道上安装了一套对射式的光电开关,配合小车升降机上的脉冲编码器实现卷材卷径的测量,在小车行走辊道的侧面基础上安装了另一套对射式的光电开关,配合小车行走方向的脉冲编码器完成卷材宽度的测量。
上卷自动的起点是卷材储运轨道,小车搭载着卷材离开储运辊道后向前行进,到升降位置时小车停止同时小车升降机开始下降,在下降的过程中利用套光电开关和脉冲编码器的配合测量了卷材的卷径。小车下降到下限后,继续向前行进,行进过程中利用二套光电开关和脉冲编码器测量出了卷材宽度。当小车行进到等待位置时停止,根据测量的卷材卷径小车通过升降动作对中卷材,完成后根据测量的卷材宽度向前继续行进对正卷材宽度点。这样卷材就被自动放置在开卷卷轴上了。
另外还有上卸套筒自动,卸卷自动等。

3.4  轧制力闭环AFC原理
轧制力闭环控制系统由AutoMax系统、伺服阀放大器、伺服阀、油缸及压力传感器等环节组成,其工作原理为:当轧制力设定信号加入该系统的输入端时,由于此时工作辊并未接触,故轧制力反馈信号为零,系统偏差既等于输入信号,在此偏差信号作用下,油缸动作,起动轧辊向上移动,直到工作辊互相接触,靠实产生轧制力。当实际轧制力随着轧辊的继续上压而增加到等于设定值时,油缸停止移动,使实际轧制力等于设定值保持不变。
AFC只有在轧辊压靠进行辊缝清零操作或做为平整时才使用,正常轧制时,AFC将被切除。
3.5  张力AGC控制原理(T-AGC)
当出口厚度小于0.5mm并接近0.1mm时,由于轧辊压扁影响的增加及带材宽度以外的工作辊之间开始接触,导致轧制力对厚度的作用减小,而轧机速度及入口张力对厚度的影响逐渐增大,终在铝板轧制过程中起主导作用。张力AGC是通过调节张力来改变板带的塑性系数的大小来实现厚度调节的。
3.6  速度AGC控制原理(S-AGC)
速度AGC是通过速度调节来改变板带摩擦系数的大小来实现厚度控制的。

4  工业控制计算机系统
在轧机的控制系统中,工业控制计算机起着十分重要的作用。以往,国内铜带轧机的工业控制计算机系统主要偏重于系统的监视,其主要功能为故障显示与记录、主要运行参数记录、实时状态显示与监控、设定内容打印等。随着生产厂家对自动化程度要求的不断提高,尤其是全自动轧制概念的引入,工业控制计算机系统具有加完善的功能。
全自动轧制是指输入来料卷材及产品数据后自动生成轧制表,自动按照轧制表进行各道次轧制,轧机可自动进行加减速,并且通过参数自学习可不断改善轧制参数。自动轧制的实现大大减少了手动操作,减少了人为因素对生产过程的影响。
项目设计改造的这台铜带材冷轧机,采用了完善的自动化设计,配合工业控制计算机,可实现自动轧制。其工艺流程如图2所示。



图2     轧制过程流程图
轧机的操作有手动和自动两种方式。手动操作方式,功能与以往的轧机不同,手动单步实现轧制过程的所有操作。本设计中,手动操作方式作为自动轧机的备用功能。自动操作方式可实现自动上卷、自动上套筒、自动穿带准备、穿带自动控制、自动轧制、自动料尾处理、自动卸卷及自动卸套筒等。生产中,操作手根据实际生产情况,启动相应的过程自动控制程序,设备即可按照预定程序进行工作,不需要过多的人工操作。生产过程中可随时进行一定的手工干预,并且可随时由自动状态切换到手动状态。
(1) 实时采集轧制数据
实施采集板形、厚度、轧制速度、升降速时间点以及开卷机、卷取机、主机的电机运行参数等。
(2) 轧制数据分析
将采集的数据进行综合整理,以曲线和列表的方式显示。这些数据可用于分析轧制工艺对产品质量的影响,为改进生产工艺提供依据。
(3) 卷材管理
每个卷材均建有单的档案,该卷材的轧制表、已完成的轧制道次、将要进行的轧制道次等均以表格形式存储,在批量轧制时可随时调取相关数据进行轧制。
(4) 自动生成轧制道次表
按照卷材的合号、规格及成品要求,自动生成轧制表,并可进行人工修改。
(5) 生产工艺参数自学习
根据每个带卷的生产工艺过程和产品质量进行自学习。
(6) 中间产品及终产品的质量跟踪
在轧制过程中,如果出现板形缺陷,可自动记录该缺陷的起点和终点位置,并在下一道次的轧制中预先提醒缺陷点。
(7) 生产班次管理
按照车间的生产班次,分别统计生产时间、产品种类、数量、成品率等。
(8) 故障诊断与记录
汇总并记录一级系统传来的非正常轧制状态及其发生时刻,供需要时查询。
(9) 生产状况监控
记录生产过程中一级系统的正常状态及运行时刻。
生产开始,开卷机上卷,工控机调出该卷材的数据,给出相应道次的轧制参数;开始轧制后,工控机不断采集轧制过程数据及整个系统的运行状态,对操作者给出一些指导性建议;在选择自动操作情况下,可实现辊缝自动调节、自动加减速等功能;轧制完成后,对采集的各种数据进行相关处理,并以数据和曲线的形式在工控机上和HMI上显示;所有数据以文件形式进行记录,供日后需要时使用。

5  结束语
通过对冷轧机控制系统功能的改进与提高,使得它的性能得到大幅度提升。
(1) 成品率得到了提高
采用自动加减速后减少了、带尾的长度和人为因素的影响,从而提高了带材成品率。
(2) 提高了生产效率
由于自动化程度的提高,辅助时间自然减少;工控机提供的班次管理,可以清楚地看出每个班次的有效生产时间及辅助时间,为加合理有效地安排生产,提高生产效率提供有效依据。
(3) 完整的数据记录与分析
为工厂的质量跟踪与管理提供了详实的资料,也可为后续加工或产品的购买者提供的数据资料。
实际生产运行表明,整个系统工作稳定,有效地提高了产品质量、生产效率及经济效益,受到用户良价。


1  引言
    分布式控制系统通常可以分为现场控制层、过程监控层、生产管理层和市场经营管理层四个层次,过程监控层通过对多个控制设备的集中管理,完成监控生产过程的目的。力控PCAuto监控组态软件是处于过程监控层的软件平台,它可运行于bbbbbbs 98/NT/2000/XP操作系统之上,能与国内外各工控厂家的常用设备通信,与工控机和网络系统相结合,可方便、快速地构造满足不同需求的数据采集与监控系统。
    虽然力控提供了许多常用设备的驱动程序,但在实际应用中,由于工程需要和设备的特殊性,力控所提供的现有驱动程序并不能满足所有设备需要,此时便需利用力控驱动开发包提供的接口来开发新驱动程序。对于普通用户来说,驱动开发是一项很艰难的工作,但是力控提供了多种与三方软件的接口,如OLE控件、内部组件等,这就为我们提供了另外一个解决问题的思路:利用VB、VC等开发工具自行开发通信程序采集数据,再利用力控提供的OLE控件等接口将通信程序与力控连接,实现数据共享。这样,开发新驱动程序便可使力控采集到现场设备的数据。这种基于力控组态软件的新型软件的结构框图如图1所示:




图1     软件结构框图

    本文以基于RS-485串行通信的分布式控制系统为应用背景,对这种新型软件的实现做了探讨。

2  上位机串行通信的实现
2.1  串行通信接口技术
    串行通信常用的接口有RS-232C接口及RS-485接口。由于RS-232C接口通信距离较近,当传输距离较远时,可采用RS-485串行通信接口。RS-232C接口和RS-485接口之间的转换可采用相应的转换模块。一般计算机内都配有通信适配器,使计算机能够与其它具有RS-232C 接口的计算机或设备进行通信。数据通过串口一次只传送1个字节,且数据和控制信号都在单根导线上移动,需要应用通信协议。常用的通信协议如下:1个起始位;7个或8个数据位;奇偶效验位;1个或2个停止位;通信速率(单位为波特率或bit/s)。
    构成基于RS-485串行通信的分布式控制系统通常采用以下硬件构成方案:计算机RS-232C接口经RS-232C串行通信线连接RS-232C/RS-485转换模块,转换模块经RS-485串行通信线连接各个现场设备的RS-485接口。再配以上位机软件,便可以从计算机串行口采集现场设备的数据。
    串行通信可以在DOS或bbbbbbs环境下进行,可以用汇编或语言编写通信程序。本文介绍如何利用bbbbbbs的ActiveX控件进行编程。利用ActiveX控件编写串行通信程序,其编程步骤如下:
    (1) 设置通信协议(传输速率、奇偶校验、传输位数、终止位);
    (2) 读取线路状态,判断是否可以通信;
    (3) 发送或接收数据;
    (4) 重复2和3步,直至通信完成。
2.2  串行通信编程
    在bbbbbbs环境下编写串行通信程序,可以利用VB提供的良好界面设计能力及强大的串行通信功能。VB 6.0利用MSComm控件通过串行端口发送和接收数据,为应用程序提供串行通信能力。
MSComm控件是用于bbbbbbs环境的32位串行通信控件,每个MSComm控件对应于一个串行端口。应用程序中需要多个串行口时,要使用多个MSComm控件。MSComm控件的主要属性及说明如附表所示。

    附表     MSComm控件常用属性





    使用MSComm控件前,需要向工具箱添加该控件:选择“工程”菜单中“部件”项,“控件”页中选中“Microsoft Comm control 6.0”项,点击“确定”,完成MSComm控件的添加。
MSComm提供两种处理通信的方式:事件驱动通信和查询通信方式。串口通信中每接收或发送一个字符就产生一个事件,事件驱动通信就是利用MSComm控件OnComm事件捕获并处理通信事件,该事件包括了处理串口通信的各个消息。以下为采用计算机串口1发送接收数据的程序示例。
发送数据: 
    Private Sub DataSend ( )
    Dim Data(5) As Byte
    MSComm1. Commport = 1
    '设置MSComm1对应Comm1
    MSComm1. Settings =”96000,N,8,1”
    ' 9600bit/s,无奇偶效验,8位数,1位终止位
    If MSComm1. PortOpen =False Then   
    '打开端口
    MSComm1. PortOpen = True
    End If
    Data (0) = CByte(TeAddr.Text) 
    '设备地址
    Data e(1) = &H4
    '功能号 读取电力参数
    Data e(2) = &H0
    '数据起始地址
    Data (3) = &H0
    Data (4) = &H0 
    '数据长度
    Data e(5) = &H15
    MSComm1. OutBufferCount = 0
    '发送缓冲区
    MSComm1. Output = Data   
    '发送数据
    MSComm1. PortOpen = False
    '关闭端口
    End Sub
    接收数据:
    Private Sub MSComm1_OnComm()
    Dim rec() As Byte
    Select Case mEvent
    Case comEvReceive 
    '串口接收事件
    rec = MSComm1.bbbbb 
    '读输入缓冲区
    End Select   
    End Sub

3  力控实时数据库与DbCom控件
    力控的实时数据库是一个开放的数据平台。用户可以利用数据库提供的接口,在该平台上进行二次开发,创建自己的应用程序。实时数据库提供的控件DbCom就是一种方便、的接口方式。
    DbCom是一个标准OLE控件,用户在各种常用开发环境(如C++ Builder、VC++、VB、Delphi等)下可以调用DbCom来访问数据库中的数据。通过DbCom,上位机通信程序不但可以读取力控数据库数据,而且可以设置力控数据库数据。在安装力控时,安装程序自动完成DbCom的安装与注册。DbCom是一个在程的OLE控件,在应用程序中使用时,同时启动数据库DB。
    下面给出通过DbCom控件访问力控数据库的两个常用方法。
    (1) 方法1:GetRealData。用于读取多个数值型数据
    语法形式:long GetRealData(long count, LPCTSTR strNames, double* data)。
    参数说明:count:数据个数。 
    strNames:数据名字符串,字符型变量,数据名间以','号分隔。 
    data:双精度浮点(Double)型指针,返回的数据数组。
    返回值:长整型。0:成功;-1:失败。
    (2) 方法2: SetbbbbbbData。根据数据名称和数据值设置数据库
    语法形式:long SetbbbbbbData(long nCount, VARIANT* pvTagPars, VARIANT* pvData)。
    参数说明:nCount:数据个数。 
    pvTagPars:VARIANT数组,nCount个数据名称。 
    pvData:VARIANT数组,nCount个数据值。
    返回值:成功为0,否则为非0。
    以下程序为上位机通信程序读写力控实时数据库的两种常用方法的示例。
    //读取数据库
    Private Sub Getbbbbbeters() 
    '读取电度值和有功功率值
    Dim count As Integer, result As Integer
    Dim rdata(1) As Double
    Dim pars As bbbbbb
    count=2
    pars=”dbkWh1.PV,dbkW1.PV ” 
    '调用DbCom的方法
    result = DbCom1. GetRealData (count, pars, rdata) 
    '读取数据
    If result=-1 Then
    MsgBox("请先启动力控实时数据库!")
    Else
    kWh=rdata(0) 
    '电度值
    kW=rdata(1) 
    '有功功率值
    End If
    End Sub
    //设置数据库
    Private Sub Setbbbbbeters() 
    '将电度值和有功功率值写入力控数据库
    Dim count As Integer, result As Integer
    Dim  * pTagPars(1) As VARIANT, * pVals(1) As VARIANT
    count=2
    pTagPars(0)=dbkWh1.PV 
    '数据名
    pTagPars(1)=dbkW1.PV 
    pVals(0)=kW·h  数据值
    pVals(1)=kW  调用DBcom的方法
    result=DbCom1.SetbbbbbbData(count, pTagPars, pVals)  
    '设置数据
    End Sub

4  结束语
    本文提出的基于力控组态软件的新型软件,利用了力控实时数据库提供的OLE控件接口,将力控组态软件的强大功能与VB自行开发程序的灵活性结合起来,好的满足了工业分布式控制系统的需要。这种新型软件已在某港口配电监控系统等实际工程项目中得到成功应用。



  引言
变电站综合自动化技术是以计算机技术广泛应用为前提的多综合技术。2001年,我厂采用了深圳中电公司的智能化电力监控系统,将这项技术在高压配电系统进行应用,了良好的效果。
本系统包括智能电力监控装置、通讯设备、系统监控后台三个部分。智能电力监控完成对厂区所有线路、设备的实时测量和监控;通讯设备完成对监控装置的所有数据进行传输,系统后台完成企业厂区的SA的全部功能,还可实现复杂的规约转换功能,实现预留接口等。它包含有前台主机和后台机及现场各高压配电设备的测量模块,485/232转换口,通讯电缆,串口扩展设备等组成,它和其他自动化系统的不同之处是,由现场各测量模块完成对电能参数的模数转换,从现场上传与下传至前台主控机的均是数字化信号,避免了其他形式自动化系统的电能参数现场模-模转换后到主站控制箱再进行模-数转换,减少在传输中的干扰对测控的影响,还有一个优点是:非通讯系统故障时不会因为传输中断而使数据丢失。

2  系统结构及功能
智能化监控系统结构分为三层:主控层、通讯管理层和间隔设备层。系统结构图参见图1。



图1     系统结构图
2.1  系统结构
系统采用分层分布式的结构,监控装置都是单元式的装置,采用集中组屏的方式就近安装在开关柜附近,系统升级可利用原系统的监控后台,完成当地监控。主控层的监控微机上实现当地SA的全部功能,还可实现复杂的规约转换功能,实现预留接口与三方设备、系统通讯(DCS系统的通讯接口)。可以在系统的离线后台软件的基础上进行扩容和升级(需要换软件版本、数据库等),实现对于系统数据的访问。整个系统在主控室配置一台前置机,以bbbbbbs 2000为操作系统;另一台PC机作为后台机,以bbbbbbs 98为操作系统,通过一台光纤交换机以粗缆方式进行联网,安装PECSTAR 1.5的标准网络版。智能化电力监控系统与一般功能的电子表的概念截然不同。电力监控装置终的目的是要实时的对整个厂区的供用电情况进行监视,电子表一般的功能主要是以计量为主,主要是定期或不定期的查看电度等电量参数。智能化监控系统以bbbbbbs 2000为操作系统平台。应用程序采用具有面向对象结构特点的、成熟的、适合电力系统特点的软件,并具有性、实时性和完整性的特点,升级方便。监控主机均在线运行,通过网络互联通信。系统为全bbbbbbs界面,系统功能严格遵循电力系统行业标准和生产标准。功能要点归纳如下。
2.2  数据处理功能设计
遥信量:开关、闸、事故总信号及顺序记录、变压器分接头位置、接地信号等。遥测量:频率、电压、电流、有功功率、无功功率、频率等。脉冲量:主要为电度量。通讯过程实时监视诊断,统计通道的停运时间。各种不同的系统参数可通过Pecstar提供的数据定义编辑器进行配置。使用智能通信处理器:连接至网络上,与前台机之间按网络方式通信。转发功能:可以以各种不同的规约和不同的通讯方式向上级调度或其他同级转发。状态量(遥信量)包括性检查:检查数据是否,并进行告警;状态取反:根据开关量的常开/常闭属性选择是否进行状态取反;变位辩识:辩识故障变位和遥控动作,累计次数及时间;变位告警;人工置数;呆值检查:对长时间无变化的状态值发出告警信息;统计变位次数。模拟量(遥测量)包括性检查:检查数据是否,并进行告警;变化率检验:检验数据是否过规定的灵敏度,决定是否作进一步处理;条件复归置零:当数据小于规定的零漂限值时,发出越限报警信息;越限检查:当数据出正常区间之外时,发出越限报警信号;电度量包括性检查:检查数据是否,并进行告警;电度量转换;统计计算:实时计算峰峰值,谷谷值,日计电量,时时电量。计算量包括系统提供一些标准计算函数对实时数据进行统计、分析、计算,并提供公式编辑功能,使系统能使用计算函数、逻辑函数的组合完成某些特定的计算;计算统计:电压合格率、主变投入/停用时间,运行率(主站和RTU等厂站)、负荷率、月电量平衡计算、变压器有载调压次数和断路器跳闸次数。事故报警和记录功能包括1ms顺序事件记录(SOE);上位机设定U、I、P、Q、Cosφ、f、谐波等的上上限、上限、下限、下下限等几个限值,当测量值越发出声、光报警;
系统发生事故或设备运行工作异常时,自动投入音响报警、推出事故画面,画面上相应块闪光报警,指出事故的性质和异常参数值;用户可在主机上,通过对开关量或执行继电器的输出接点进线逻辑组合定义特定的事故类型,当该定义事故发生时,自动推出相应的故障画面;
开关量变位报警,且变位对象在屏幕上变色;通信故障报警;报警事件启动事故追忆;控制操作记录、保护动作记录、系统设置记录、通信故障记录。统计分析、报表、打印功能包括提供计算工具,分类整理实时和记录所有电量;分时计费;电气设备运行时间统计;小时、日、月、年电能统计;有功、无功、电流、总负荷、功率因数、电量日/月/年大值/小值及出现的时间、日期、负荷率、数字输入状态量逻辑运算值等,设备正常/异常变位次数;日、月、年报表;用户自定义报表格式和计算方法;所有画面打印、报表定时和召唤打印、事件打印;实时数据库和历史数据库保留两年记录。
2.3  监控显示功能设计
采用多画面形式提供正常的运行监测,调用各种数据、报表及运行状态图、参数图、电能数据分析等画面。报警事件窗口具有事件过滤功能;自定义事件信息用于推出事故画面。
采用的TTS语音合成技术,进行事件报警;也可根据不同的事件等级自定义报警声音。
全组态的图形工具提供了多达几十种的电力系统图元,强大的功能使得在短的时间内完成图形绘制成为可能。系统组态和参数设定功能包括提供系统设定、设备接入设定、图形和报表编辑等组态工具软件;上位机显示和设定各种定值;运行参数和越限参数的设定;监控系统的其他参数设定。有的邮件功能包括系统的邮件可以将系统的事件、报表等发到的E-mail信箱里面;通过E-mail信箱、手机的绑定,可以通过手机短消息的方式了解当前的运行情况。诊断及维护功能包括在线自诊断报警;数据库维护、数据库数据备份和恢复;系统功能维护和崩溃后快速恢复功能;控系统的故障诊断。

3  应用范例
3.1  高速定时记录整定
只整定了高速定时记录8,11块3720的高速定时记录8的具体整定。启动条件:60%的平均线电压,为3780V。记录时限:20S,即1000周波。记录数据的速度:10周波记录1个点,即200MS记录一点。记录的参数:整定的参数为Ia,IC,U平均线电压。
3.2  参数越限整定
(1) 60%的平均线电压,正向越低限触发,动作:高速定时记录8。
(2) 监视电流,正向越高限触发,各回路整定值见上面故障录波触发值,动作结果:触发故障录波。参见附表。

附表     电流越限告警整定表(上位机整定)



(3) 当平均线电压越过6700V时,正向越高限触发,无动作结果。


4  结束语
该系统投入使用以来,运转正常,了良好的效果。可以对电气系统中的故障进行录波或追忆,特别是事故时能够时间了解设备的运行参数及状态,为事故的正确处理,减小故障的影响,对事后的分析,大的方便了查明事故原因,及时采取对策,同时可以实施实时监控,实现配置后可以实现数据的上传,实现遥控调度。本系统由于受到当时技改资金的限制,仍有部份高压配电装置未能并入该智能电力监测系统中使用,使得我厂该系统不能对所有的重要电气设备实现的实时监控,需要在今后改造中逐步扩展完善该智能监控系统。



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