水电站监控系统与五防系统整合设计论文

水电站监控系统与五防系统的整合设计摘要:将微机五防系统嵌入到水电门计算机监控系统中,可以大大提供电站的安全运行水平。文中以工程实例描述两面三刀个系统的数据联系,通讯规约,介绍了采用opc技术设计通讯服务器解决监控系统与微机五防系统数据交换的兼容性问题,这种整合设计在实践中取得了很好的效果。

关键词:监控系统微机五防 opc 整合设计

0 引言

当前许多水力发电站都实现了计算机监控,但大多采用了监控系统与五防系统分列运行的方式。其根本原因就是监控系统上位机软件与微机五防软件分属不同的公司开发。而目前许多水电站要求将微机五防系统嵌入到计算机监控系统中,从运行的角度出发,这样的设计其可靠性超过分列运行的方式。

1 监控系统与微机五防系统的数据联系

微机防误闭锁装置能够从技术上防止5种电气恶性误操作事故的发生,五防系统主机通过rs485串口与监控上位机通讯,实时接收相关能量,当断路器或电动刀闸的位置与监控后台机后置信息不符合时,系统报警并实时自动对位。

监控系统上位机的遥控操作实施强制闭锁控后台机的遥控操作命令必须经过微机五防系统主机判定,不违反五防逻辑方可执行,对错误的作命令自动切断并反馈信号给监控系统。

五防系统与监控系统接口不影响各自运行独立性。两个系统在

数据交互的过程中仅作为送或接收单元,而不作为相互制约的单元。监控系统失灵,不会影响五防系统功能的完善,更不会影响五防系统的正常使用。五防系统出现故障,也会影响监控系统的正常运行。

2 fy2000型微机五防系统与监控系统之间的通讯规约

fy2000型微机五防系统与监控系统之间采用rs485进行连接,通讯规约为dl451-91循环式动(cdt)规约结构,即:由8位信息构成“字节”字节组成“信息字”;若干信息字加上”控制字”,“同步字”装配为1“帧”;若干帧按序循环传送。

帧结构如图1所示同,每帧都以同步字开头,有控制字。同步字按通道传送顺序分为3组eb90h,控制字菜有b7~b12 6个字节,规约采用crc校验,控制字和信息字都是(n,k)=(48,40)码组,生成上述发码规则的顺序以g(x)模2除前5个字节,生成余式r(x),以r(x)作为校验码。

信息字由bn~bn+5~6个字节组成:功能码一个字节,信息、数据码4个字节,校验码一个字节。遥信字32位,总容量为512。监控系统发向五防主机:“0”表示对象在“断开”状态,“1”为“合上”状态。五防主机发向监控系统:“0”表示该对象禁止操作,“1”表示该对象允许操作。

双方均不间断循环发送。监控系统向五防主机伟送一次设备(断路器等)的位置状态,五防主机向监控系统下达“允许操作”命令。由于电站取消了开关站一次设备常规操作控制屏而完全由计算机

监控系统上位机实现,其闭锁方案如图2所示。

在天电综合自动化系统中,通讯过程如下:①监控系统向五防装置循环发送遥信状态(帧代码为f4h)。②需要进行遥控操作时,监控系统向五防装置发操作请求(帧代码为a8h)。③五防装置收到监控操作请求后进行校验并反校信息发送给监控系统(帧代码为a8h)④监控系统收到五防反校信息后进行确认,与原操作请求一致时监控重发第2步操作请求为确认,若五防反校报错(信息字bn+1字节为h),双方重复2、3步骤。⑤五防装置收到监控系统的确认信息后,五防主机根据一次设备的运行状态及防误操作原则进行判断,作出允许或禁止操作的响应,发送给监控系统(帧代码为a8h)。⑥监控系统收到五防装置的允许操作命令后,直接对设备进行遥控操作。操作完毕则将变位遥信发送给五防装置,若监控系统收到五防装置禁止操作命令,则本次操作申请撤消,由监控系统自行处理。⑦五防装置收到监控系统发送的变位遥信后,方转入下步操作。⑧若五防装置在收到变位遥信前监控系统有新的操作申请,五防装置须先禁止前一次的允许操作命令,再对新的操作申请重复第2~7步。⑨若监控系统连续三次的操作申请五防反校报错,或者3秒内五防无应答,监控报五防超时,由监控系统脱离五防自行处理。⑩若五方装置无法接收到遥信,五防装置报警“通讯故障”,五防退出。

3 基于opc的分布式通迅服务程序设计

在天电计算机监控系统的设计中,由于智能化的设备较多,接口与协议纷繁复杂,在上位机软件中采用中间件分布式dcom技术,将

上位机软件分为两层:通信服务层、hmi表示层。采用borlandc ++biulder 6.0+opc sdk来开发opc通迅顺,发送收取微机五防的数据包,并解析到相应通道,处理下发命令。使用组态软件来开发操作监视人机界面,完成操作、报警、历史数据归档等工作。

4 结语

基于com/dcom技术的opc采用客户,器结构,提供了一个公用的数据交换标准和为五防系统设计一个体无完肤opc规范接品的服务器后,上位机组态软件程序通过opc接口对opc 服务器的访问,实现对微机五防系统的读写。

参考文献:

[1]陈丹丹等.opc服务器开发的几种方法[j].计算机信息(测控自动化).2006,22(6-1):28~33.

[2]opc foundation opc specifications release

2.0,march,1999.

[3]kosrdk opc server tool kit guide version 2.03,1999.