《现地控制单元》PPT课件
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(二）以IPC 或 MPU 加一般 I/O 结构 1、结构图：
2、特点：①无智能I/O接口
②所有模拟量通过变送器接入模入通道
水电厂计算机监控系统
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§3.2 LCU 的结构类型
中型水电厂 PLC-Based LCU 实例---福建永安安砂水电厂
（1）安砂水电厂概况：
安砂水电厂位于福建沙溪上游九龙溪中段永安市安砂镇，为沙溪流域的 龙头电站，装机容量11．5万kW。1975年电厂投产发电。1999年3月，电 厂实现“无人值班”（少人值守）。
二、LCU 的发展阶段 1、由继电器构成的机组自动屏 2、采用固态元件构成的布线逻辑 3、以计算机为基础的LCU
三、LCU 的基本功能 1、数据采集与处理---正常状态、事故状态 2、控制与调节---设备运行方式控制、机组控制调节 3、通信---与电厂级通信、与智能化单元装置通信 4、时钟同步---保证事件顺序记录的统一时钟 5、自诊断---在线自诊断、离线自诊断 6、人机接口---运行人员进行监视、控制的桥梁
非冗余配置。 ◆ I/O模块：根据I/O点数配置 ◆ 存储器：按40%以上裕度配置
（2）子控制器：指远程I/O、微机调速器、微机励磁调节器、微机
保护装置、微机温度采集装置、微机电量采集装置
（3）现场总线：连接主控制器和子控制器，双总线配置，一般采用光缆
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§3.2 LCU 的结构类型
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§3.2 LCU 的结构类型
（3）安砂水电厂LCU配置： 配置原则：
①按“无人值班”（少人执守）要求设计，实现对机组、主变及辅助设 备的全自动化监视、控制和操作。
②取消原水轮机及其公用辅助设备的常规集中控制部分，机组顺控全 部由LCU的PLC完成.
③每台机组一套LCU,公用系统一套LCU,开关站一套LCU。 ④中型电厂LCU可非冗余配置。 ⑤LCU能够与调速器、励磁调节器等进行通信。
电量采集装置 温度量采集装置 微机励磁调节器 微机调速器 微机同期装置
……
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§3.2 LCU 的结构类型
丰满水电厂计算机监控系统结构
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§3.2 LCU 的结构类型
特点： ①机组的数据采集、控制调节功能全部由PLC完成 ②主站用于连接实时性要求高的点，如水机回路输入与控制信号 ③远程站用于连接实时性要求不高的点，如部分压力量、液位量 ④现地计算机主要用于通信和人机联络
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§3.2 LCU 的结构类型
一、以PLC为基础的LCU
（一）基本结构：
水电厂计算机监控系统
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§3.2 LCU 的结构类型
（二）基本组成：
控制器：
CPU 存储器 通信模块 电源模块 内部总线
PLC-Based Байду номын сангаасCU:
智能I/O模块：
CPU I/O组件 内部总线
智能单元装置：
（5）主要效益：
①缩短开机时间—节约水能 ②提高劳动生产率—减人增效
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§3.2 LCU 的结构类型
★安砂水电厂机组LCU:
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§3.2 LCU 的结构类型
小型水电厂 PLC-Based LCU 实例---黑龙江黑河象山水电厂
（1）象山水电厂概况：
象山水电厂位于黑龙江省黑河市附近，装有3台6MW的机组，装机容 量18MW,属小型水电站。其自动化水平在我国小水电站中处于领先地位。
二、以 IPC 或 MPU 为基础构成的LCU
(一）以IPC 或 MPU 加一般I/O加智能I/O结构 1、结构图：
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§3.2 LCU 的结构类型
2、基本组成：
（1）主控制器：由CPU、存储器、通信模块、I/O模块构成。
◆ CPU:一般采用16位以上，冗余配置 ◆ 通信模块：与电厂网络采用冗余配置，与现场总线可
（2）计算机监控系统结构：
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§3.2 LCU 的结构类型
（3）LCU配置方案选择：
①对 LCU 的基本功能要求
☆自动开机、停机 ☆有功功率、无功功率闭环调整 ☆高速脉冲测机组转速 ☆机组温度量巡回检测 ☆采集机组所有电气、机械事故及故障信号 ☆事故停机
②LCU的I/O测点统计
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§3.2 LCU 的结构类型
（2）安砂水电厂计算机监控系统结构：
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§3.2 LCU 的结构类型
★安砂水电厂控制室：
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§3.2 LCU 的结构类型
★计算机监控控制室与常规控制室对比：
安砂水电厂控制室： （115MW）
三明东牙溪水库坝后电站控制室 (2 x 1250+630=3130KW)
硬件配置：
①每台LCU的主控制器均为 MODICON 的 984-685 系列PLC。 ②I/O接口采用 MODICON 的984-800 系列PLC模块。
软件配置：
LCU采用MODSOFT PLC 编程软件。
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§3.2 LCU 的结构类型
（4）LCU主要功能：
①数据采集及分析处理功能：周期<50ms,重要量1ms ②事件顺序记录功能:时标分辨率 1ms ③事故追忆功能：事故前30s:60点/s；事故后：120点/s ④辅助设备集中控制功能:油、水、风系统设备 ⑤人机联系功能：现地可以进行操作
水电厂计算机监控系统
主讲：贾振国
长春工程学院能源动力工程学院 电站控制教研室
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第三章：现地控制单元（LCU）
一 现地控制单元（LCU）概述 二 LCU的结构类型 三 LCU典型应用实例 四 LCU的机组顺控操作 五 三峡右岸电站LCU系统简介
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§3.1 LCU 概述
一、LCU 在监控系统中的地位---监控系统的基础 1、LCU: Local Control Unit 2、RTU: Remote Terminal Unit
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§3.2 LCU 的结构类型
③ 硬件方案比较
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§3.2 LCU 的结构类型
（4）PLC 在小型水电厂 LCU 应用中存在的问题
① 模拟量输入成本高 ② 中断型开关量输入能力差 ③ 通信组网方式不灵活
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§3.2 LCU 的结构类型
2、特点：①无智能I/O接口
②所有模拟量通过变送器接入模入通道
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§3.2 LCU 的结构类型
中型水电厂 PLC-Based LCU 实例---福建永安安砂水电厂
（1）安砂水电厂概况：
安砂水电厂位于福建沙溪上游九龙溪中段永安市安砂镇，为沙溪流域的 龙头电站，装机容量11．5万kW。1975年电厂投产发电。1999年3月，电 厂实现“无人值班”（少人值守）。
二、LCU 的发展阶段 1、由继电器构成的机组自动屏 2、采用固态元件构成的布线逻辑 3、以计算机为基础的LCU
三、LCU 的基本功能 1、数据采集与处理---正常状态、事故状态 2、控制与调节---设备运行方式控制、机组控制调节 3、通信---与电厂级通信、与智能化单元装置通信 4、时钟同步---保证事件顺序记录的统一时钟 5、自诊断---在线自诊断、离线自诊断 6、人机接口---运行人员进行监视、控制的桥梁
非冗余配置。 ◆ I/O模块：根据I/O点数配置 ◆ 存储器：按40%以上裕度配置
（2）子控制器：指远程I/O、微机调速器、微机励磁调节器、微机
保护装置、微机温度采集装置、微机电量采集装置
（3）现场总线：连接主控制器和子控制器，双总线配置，一般采用光缆
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§3.2 LCU 的结构类型
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§3.2 LCU 的结构类型
（3）安砂水电厂LCU配置： 配置原则：
①按“无人值班”（少人执守）要求设计，实现对机组、主变及辅助设 备的全自动化监视、控制和操作。
②取消原水轮机及其公用辅助设备的常规集中控制部分，机组顺控全 部由LCU的PLC完成.
③每台机组一套LCU,公用系统一套LCU,开关站一套LCU。 ④中型电厂LCU可非冗余配置。 ⑤LCU能够与调速器、励磁调节器等进行通信。
电量采集装置 温度量采集装置 微机励磁调节器 微机调速器 微机同期装置
……
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§3.2 LCU 的结构类型
丰满水电厂计算机监控系统结构
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§3.2 LCU 的结构类型
特点： ①机组的数据采集、控制调节功能全部由PLC完成 ②主站用于连接实时性要求高的点，如水机回路输入与控制信号 ③远程站用于连接实时性要求不高的点，如部分压力量、液位量 ④现地计算机主要用于通信和人机联络
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§3.2 LCU 的结构类型
一、以PLC为基础的LCU
（一）基本结构：
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§3.2 LCU 的结构类型
（二）基本组成：
控制器：
CPU 存储器 通信模块 电源模块 内部总线
PLC-Based Байду номын сангаасCU:
智能I/O模块：
CPU I/O组件 内部总线
智能单元装置：
（5）主要效益：
①缩短开机时间—节约水能 ②提高劳动生产率—减人增效
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§3.2 LCU 的结构类型
★安砂水电厂机组LCU:
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§3.2 LCU 的结构类型
小型水电厂 PLC-Based LCU 实例---黑龙江黑河象山水电厂
（1）象山水电厂概况：
象山水电厂位于黑龙江省黑河市附近，装有3台6MW的机组，装机容 量18MW,属小型水电站。其自动化水平在我国小水电站中处于领先地位。
二、以 IPC 或 MPU 为基础构成的LCU
(一）以IPC 或 MPU 加一般I/O加智能I/O结构 1、结构图：
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§3.2 LCU 的结构类型
2、基本组成：
（1）主控制器：由CPU、存储器、通信模块、I/O模块构成。
◆ CPU:一般采用16位以上，冗余配置 ◆ 通信模块：与电厂网络采用冗余配置，与现场总线可
（2）计算机监控系统结构：
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§3.2 LCU 的结构类型
（3）LCU配置方案选择：
①对 LCU 的基本功能要求
☆自动开机、停机 ☆有功功率、无功功率闭环调整 ☆高速脉冲测机组转速 ☆机组温度量巡回检测 ☆采集机组所有电气、机械事故及故障信号 ☆事故停机
②LCU的I/O测点统计
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§3.2 LCU 的结构类型
（2）安砂水电厂计算机监控系统结构：
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★安砂水电厂控制室：
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§3.2 LCU 的结构类型
★计算机监控控制室与常规控制室对比：
安砂水电厂控制室： （115MW）
三明东牙溪水库坝后电站控制室 (2 x 1250+630=3130KW)
硬件配置：
①每台LCU的主控制器均为 MODICON 的 984-685 系列PLC。 ②I/O接口采用 MODICON 的984-800 系列PLC模块。
软件配置：
LCU采用MODSOFT PLC 编程软件。
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§3.2 LCU 的结构类型
（4）LCU主要功能：
①数据采集及分析处理功能：周期<50ms,重要量1ms ②事件顺序记录功能:时标分辨率 1ms ③事故追忆功能：事故前30s:60点/s；事故后：120点/s ④辅助设备集中控制功能:油、水、风系统设备 ⑤人机联系功能：现地可以进行操作
水电厂计算机监控系统
主讲：贾振国
长春工程学院能源动力工程学院 电站控制教研室
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第三章：现地控制单元（LCU）
一 现地控制单元（LCU）概述 二 LCU的结构类型 三 LCU典型应用实例 四 LCU的机组顺控操作 五 三峡右岸电站LCU系统简介
水电厂计算机监控系统
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§3.1 LCU 概述
一、LCU 在监控系统中的地位---监控系统的基础 1、LCU: Local Control Unit 2、RTU: Remote Terminal Unit
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§3.2 LCU 的结构类型
③ 硬件方案比较
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§3.2 LCU 的结构类型
（4）PLC 在小型水电厂 LCU 应用中存在的问题
① 模拟量输入成本高 ② 中断型开关量输入能力差 ③ 通信组网方式不灵活
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