巨型水电站现地控制单元与外部系统通信方案设计与应用
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十 几 公 里 。 厂 配 置 一 套 ５ ０ｋ 全 ０ Ｖ开 关 站 Ｌ Ｕ、 套 地 面 厂 房 Ｃ １
２ 外 部 系统通 信特 点
Ｌ Ｕ与外部系统通信按 照各 系统 的功 能要 求方式各异 ， Ｃ 实际施工须结合现场情况因地制宜。以下简要介绍瀑布沟 电 厂内各 系统 的通信特点 。
水 电 厂 的 设 计 要 求 。 水 电 厂 计 算 机 监 控 系 统 扮 演 着 至 关 重
要 的角色 ，同时也 对计算 机监控 系统数据 通信提 出更 高的 要求 ， 尤其是 一些地 理位置 比较偏远 、 设备 安装部 位 比较 分
图 １机 组 Ｌ Ｕ系 统 结 构 配 置 Ｃ
配置 ，为每套 Ｃ Ｕ机箱 提供独立 的电源 和 Ｉ 电源 。每套 Ｐ ／ Ｏ Ｌ Ｕ除采集很 多硬 接点信号之外 ， Ｃ 还需 以通信方 式实现与外 部系统及智能设备数据共享 ， 如交流采样表 、 电度表 、 励磁系
水
电 站 机
电 技
术
第３ ５卷
和 管 理 。 如 １ Ｖ 厂用 电 系统 、０ 用 照 明 电系 统 等 。 ０ｋ ４０Ｖ公 ２２励 磁 、 速器 、 封 水 系 统等 拥 有 成 套 的 Ｐ Ｃ － 调 密 Ｌ
化产品 ， Ｐ Ｏ Ｏ ＴＭＶ ５一 ＭＲ。 如 Ｒ Ｓ Ｆ Ｉ６ ＭＣ 但针对不同的通讯协议 需要购置对应 的设备 ， 灵活性低且成本高 。 ：程 中广 泛应用 于监控 Ｐ Ｃ与外部各 系统通信协 议一 Ｊ ： Ｌ
图 １ 示。 所
Ｌ Ｕ 选 自罗 克 韦 尔 自动化 公 司 的 Ｃ ｎｒｌｏｉ 品 ， Ｐ Ｃ ｏｔ Ｌ ｇ ｏ ｘ产 ＣＵ
作 者简 介 ： 华强 ，１ ８ 一）男 ， 汪 （９４ ， ｌ 师 ， 丁程 从事 计算 机监 控 系统研 制、 集成 与调试工作 。
控制器选择 １ ５ 一 ６ ，每套 Ｌ Ｕ均采用双机双源自文库网冗 余 Ｐ Ｃ ７６ Ｌ２ Ｃ Ｌ
２１ 立 的智 能 仪 表 设 备 ．独
交 流采样表 、 电度表 、 变送器等智 能设 备使 用频繁 ， 各设 备均可设 置唯一 的站地址 ， 采用标准 的 ＭＯ Ｂ Ｓ协议传输数 ＤＵ 据。 协议支持传统 的 Ｒ 一 ３ 、 Ｓ ４ ２ Ｒ － ８ 此 Ｓ ２ ２ Ｒ 一 ２ 、 Ｓ－ ５和 以太网设 ４ 备， 支持模拟量和数字量信息 的传输 ， 实时性一 般 ， 于维 护 易
在 中 国水 利 水 电事 业 快 速 发 展 ， 电大 规 模 开 发 建 设 的 水
背景下 ，正在规划和投产的大型水电厂均选用单机容量 ６ ０ ０
Ｍｗ 以 上 的 巨 型 水 轮 机 组 。
随着各水 电厂 总装机容 量 的大幅提 升 ，厂 内所装 配 的 各辅助 系统 的数量也会 明显地增 加 。随之而来 的却是 高强 度的 Ｅ常维护 １ 作 ， ｔ 【 为减轻 电站管理 人员 的负 担 ， 到智能 ： 达
汪华强 ，雷 勇 杨春 霞 ’ ， ，文正 国
（． 中水科水 电科技开发有限公 司， １ 北京 北京 １ ０ ３ ；２ ００８ ． 二滩水力发 电厂 ， 四川 攀枝花 ６ ７ ０ ） １０ ０
摘 要： 鉴于 巨型水 电站计算机监控 系统现地控制 单元（ Ｃ 与外部其它 系统之 间的数据通信 尚无统 一完善 的标 Ｌ Ｕ）
准 ， 据 现 场 Ｌ Ｕ 与 各 系统 间 的通 信 协 议 ， 用 方 案 亦 千 变 万 化 ； 合考 虑 通 信 的 可 靠 性 、 定 性 和 经 济 性 ， 结 合 根 Ｃ 应 综 稳 并 罗克 韦 尔 自动 化 公 司 的 Ｐ Ｃ 产 品 ， 绍 比较 几 种 典 型 的通 信 设 计 方 案 ， 些 方 案 已在 瀑 布 沟 水 电厂 得 到应 用 ， 得 Ｌ 介 这 取
统、 调速器系统 、 保护 系统 、０ｋ １ Ｖ厂用 电系统 、０ ４ ０Ｖ公用照
明 电 系统 、 流 屏 系 统 、 封 水 系 统 、 辅 设 系 统 等 ， 时 监 直 密 各 同
散 的水 电厂 。按 照以前传 统水 电厂设 计模 式仅就 电缆敷 设 的复杂性 和投入 的成本就 阻碍着水 电厂 的建设 步伐 。但 是
收 稿 日期 ：０ １ ０ —１ ２１— ７ ５
公用 Ｌ Ｕ、 Ｃ １套地 下 副厂房 公 用 Ｌ Ｕ、 Ｃ １套地 下安 装 间公 用 Ｌ Ｕ、 Ｃ １套进 水 口闸 门 Ｌ Ｕ、 Ｃ １套大 坝 闸门 Ｌ Ｕ、 套 尼 日河 Ｃ １ 闸 ｆ Ｃ －Ｌ Ｕ和 ６套 机组 Ｌ Ｕ （ ｉ Ｃ 每套 机组 Ｌ Ｕ包 含主机屏 、 Ｃ 测 温屏 、 水机屏 ３套独立 的单元 ） 。机组 Ｌ Ｕ系统结 构配置 如 Ｃ
第 ３ ５卷 第 ３ 期
２ １ 年 ６月 ０２
水
电 站 机
电 技
术
Ｖ０． ． １３５Ｎｏ３
Ｍ ｅ ｈ ｎｉａ ＆ Ｅｌ ｃｒｃ ｌ ｃ ｉ ｆＨｙｄ ｏ ｏ ｒＳｔｔｏ ｃａ ｃｌ ｅ ｔｉａ ｈｎｑｕｅｏ Ｔｅ ｒ ｐ ｗｅ ａ ｉｎ
Ｊ ｎ２ １ ｕ ．０ ２
４ ５
巨型 水 电 站 现 地 控 制 单 元 与 外 部 系统 通 信 方 案 设 计 与 应 用
良好 的效 果 。
关键词 ： 地控制单元（Ｃ ） 现 ＬＵ ；数据 通信 ；Ｈｏ ０ ｇ０ 中 图分 类 号 ：Ｐ ９ ． Ｔ ３ ３０ ２ 文 献标 识码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：６ ２ ５ ８ （ ０ ２ ０ — ０ ５ ０ １７ — ３ ７ ２ １ ）３ ０４ — ２
引 言
现 在性能不 断提高 的 Ｐ Ｃ产品 以及 其与外部 系统通信兼 容 Ｌ 性 的优化 极大地 提高工作 效率和 降低管理 成本 ，很好地 解
决 这 一 困境 。
控 内部各 Ｌ Ｕ问同样存在数据交换处理。 Ｃ
１ 系统 结 构及 组成
瀑 布沟水 电厂既有 地面厂 房又有 地下 厂房 ，还 有独 立 的大坝 溢洪 道单 元 、 洪洞单 元 、 空洞 单元 、 泄 放 渗漏 排水 单 元、 进水 口闸门 、 日河 闸 门单 元等 ， 尼 各单 元相距 甚 至超 过
２ 外 部 系统通 信特 点
Ｌ Ｕ与外部系统通信按 照各 系统 的功 能要 求方式各异 ， Ｃ 实际施工须结合现场情况因地制宜。以下简要介绍瀑布沟 电 厂内各 系统 的通信特点 。
水 电 厂 的 设 计 要 求 。 水 电 厂 计 算 机 监 控 系 统 扮 演 着 至 关 重
要 的角色 ，同时也 对计算 机监控 系统数据 通信提 出更 高的 要求 ， 尤其是 一些地 理位置 比较偏远 、 设备 安装部 位 比较 分
图 １机 组 Ｌ Ｕ系 统 结 构 配 置 Ｃ
配置 ，为每套 Ｃ Ｕ机箱 提供独立 的电源 和 Ｉ 电源 。每套 Ｐ ／ Ｏ Ｌ Ｕ除采集很 多硬 接点信号之外 ， Ｃ 还需 以通信方 式实现与外 部系统及智能设备数据共享 ， 如交流采样表 、 电度表 、 励磁系
水
电 站 机
电 技
术
第３ ５卷
和 管 理 。 如 １ Ｖ 厂用 电 系统 、０ 用 照 明 电系 统 等 。 ０ｋ ４０Ｖ公 ２２励 磁 、 速器 、 封 水 系 统等 拥 有 成 套 的 Ｐ Ｃ － 调 密 Ｌ
化产品 ， Ｐ Ｏ Ｏ ＴＭＶ ５一 ＭＲ。 如 Ｒ Ｓ Ｆ Ｉ６ ＭＣ 但针对不同的通讯协议 需要购置对应 的设备 ， 灵活性低且成本高 。 ：程 中广 泛应用 于监控 Ｐ Ｃ与外部各 系统通信协 议一 Ｊ ： Ｌ
图 １ 示。 所
Ｌ Ｕ 选 自罗 克 韦 尔 自动化 公 司 的 Ｃ ｎｒｌｏｉ 品 ， Ｐ Ｃ ｏｔ Ｌ ｇ ｏ ｘ产 ＣＵ
作 者简 介 ： 华强 ，１ ８ 一）男 ， 汪 （９４ ， ｌ 师 ， 丁程 从事 计算 机监 控 系统研 制、 集成 与调试工作 。
控制器选择 １ ５ 一 ６ ，每套 Ｌ Ｕ均采用双机双源自文库网冗 余 Ｐ Ｃ ７６ Ｌ２ Ｃ Ｌ
２１ 立 的智 能 仪 表 设 备 ．独
交 流采样表 、 电度表 、 变送器等智 能设 备使 用频繁 ， 各设 备均可设 置唯一 的站地址 ， 采用标准 的 ＭＯ Ｂ Ｓ协议传输数 ＤＵ 据。 协议支持传统 的 Ｒ 一 ３ 、 Ｓ ４ ２ Ｒ － ８ 此 Ｓ ２ ２ Ｒ 一 ２ 、 Ｓ－ ５和 以太网设 ４ 备， 支持模拟量和数字量信息 的传输 ， 实时性一 般 ， 于维 护 易
在 中 国水 利 水 电事 业 快 速 发 展 ， 电大 规 模 开 发 建 设 的 水
背景下 ，正在规划和投产的大型水电厂均选用单机容量 ６ ０ ０
Ｍｗ 以 上 的 巨 型 水 轮 机 组 。
随着各水 电厂 总装机容 量 的大幅提 升 ，厂 内所装 配 的 各辅助 系统 的数量也会 明显地增 加 。随之而来 的却是 高强 度的 Ｅ常维护 １ 作 ， ｔ 【 为减轻 电站管理 人员 的负 担 ， 到智能 ： 达
汪华强 ，雷 勇 杨春 霞 ’ ， ，文正 国
（． 中水科水 电科技开发有限公 司， １ 北京 北京 １ ０ ３ ；２ ００８ ． 二滩水力发 电厂 ， 四川 攀枝花 ６ ７ ０ ） １０ ０
摘 要： 鉴于 巨型水 电站计算机监控 系统现地控制 单元（ Ｃ 与外部其它 系统之 间的数据通信 尚无统 一完善 的标 Ｌ Ｕ）
准 ， 据 现 场 Ｌ Ｕ 与 各 系统 间 的通 信 协 议 ， 用 方 案 亦 千 变 万 化 ； 合考 虑 通 信 的 可 靠 性 、 定 性 和 经 济 性 ， 结 合 根 Ｃ 应 综 稳 并 罗克 韦 尔 自动 化 公 司 的 Ｐ Ｃ 产 品 ， 绍 比较 几 种 典 型 的通 信 设 计 方 案 ， 些 方 案 已在 瀑 布 沟 水 电厂 得 到应 用 ， 得 Ｌ 介 这 取
统、 调速器系统 、 保护 系统 、０ｋ １ Ｖ厂用 电系统 、０ ４ ０Ｖ公用照
明 电 系统 、 流 屏 系 统 、 封 水 系 统 、 辅 设 系 统 等 ， 时 监 直 密 各 同
散 的水 电厂 。按 照以前传 统水 电厂设 计模 式仅就 电缆敷 设 的复杂性 和投入 的成本就 阻碍着水 电厂 的建设 步伐 。但 是
收 稿 日期 ：０ １ ０ —１ ２１— ７ ５
公用 Ｌ Ｕ、 Ｃ １套地 下 副厂房 公 用 Ｌ Ｕ、 Ｃ １套地 下安 装 间公 用 Ｌ Ｕ、 Ｃ １套进 水 口闸 门 Ｌ Ｕ、 Ｃ １套大 坝 闸门 Ｌ Ｕ、 套 尼 日河 Ｃ １ 闸 ｆ Ｃ －Ｌ Ｕ和 ６套 机组 Ｌ Ｕ （ ｉ Ｃ 每套 机组 Ｌ Ｕ包 含主机屏 、 Ｃ 测 温屏 、 水机屏 ３套独立 的单元 ） 。机组 Ｌ Ｕ系统结 构配置 如 Ｃ
第 ３ ５卷 第 ３ 期
２ １ 年 ６月 ０２
水
电 站 机
电 技
术
Ｖ０． ． １３５Ｎｏ３
Ｍ ｅ ｈ ｎｉａ ＆ Ｅｌ ｃｒｃ ｌ ｃ ｉ ｆＨｙｄ ｏ ｏ ｒＳｔｔｏ ｃａ ｃｌ ｅ ｔｉａ ｈｎｑｕｅｏ Ｔｅ ｒ ｐ ｗｅ ａ ｉｎ
Ｊ ｎ２ １ ｕ ．０ ２
４ ５
巨型 水 电 站 现 地 控 制 单 元 与 外 部 系统 通 信 方 案 设 计 与 应 用
良好 的效 果 。
关键词 ： 地控制单元（Ｃ ） 现 ＬＵ ；数据 通信 ；Ｈｏ ０ ｇ０ 中 图分 类 号 ：Ｐ ９ ． Ｔ ３ ３０ ２ 文 献标 识码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：６ ２ ５ ８ （ ０ ２ ０ — ０ ５ ０ １７ — ３ ７ ２ １ ）３ ０４ — ２
引 言
现 在性能不 断提高 的 Ｐ Ｃ产品 以及 其与外部 系统通信兼 容 Ｌ 性 的优化 极大地 提高工作 效率和 降低管理 成本 ，很好地 解
决 这 一 困境 。
控 内部各 Ｌ Ｕ问同样存在数据交换处理。 Ｃ
１ 系统 结 构及 组成
瀑 布沟水 电厂既有 地面厂 房又有 地下 厂房 ，还 有独 立 的大坝 溢洪 道单 元 、 洪洞单 元 、 空洞 单元 、 泄 放 渗漏 排水 单 元、 进水 口闸门 、 日河 闸 门单 元等 ， 尼 各单 元相距 甚 至超 过