4.1现地控制单元SJ-500、600型介绍

二、现地控制单元的型号
• SJ-500型LCU 的主要特点
1. 作为主体的PLC可靠性高，配置灵活，使用 方便，易于掌握 2. 通过选择不同型号的PLC，可方便构置成高、 中、低不同容量的现地控制单元 3. 采用独特的交、直流电源双重供电技术可完 全替代UPS，确保LCU可靠运行。 4. 通过自行研发的SJ-30型通讯管理器内的8个 串行通讯接口，满足和适应日益增多的周边 智能设备的接入，彻底解决受PLC通讯模件 通讯接口数量及特殊规约的限制。
挡
FDPM 5 FPCE3 FPCM1 10
P S M C P U C R P N O E C H S P S M C P U
板
FPW-2
FDPM
挡
板
挡
板
5 FPCE4 FPCM1
N O E C H S P S M C R A A I M 1 A I M 2 A I M 3 D O M 2 D O M 3 P S M P S M C R A T I M 1 T I M 2 T I M 3 T I M 4 T I M 5 T I M 6 T I M 7 P S M P S M C P U D I M 1 D O M 1
●
SJ-22C Hz
六、现地控制单元的辅助设备
主要辅助设备： 3. SJ-40C型微机温度巡检/保护装置

可接入二、三线制测温电阻达48路， 支持多种测温电阻。 ●自动调校零点及增益，真正免调校。 ●可提供2个整定值输出。 ●具有RS232/485接口，采用MB通讯 规约
●
SJ-40C ℃
六、现地控制单元的辅助设备
挡
板
FPCE
D O M 1 D O M 2 D O M 3 D O M 4
10
紧急停机 事故停机 AN2
QK2 QK3 QK4
10
液晶 触摸屏
15
123456 123456 123456
AN1
QK1
同步 继电器 TJJ SJ-12C同期装置
20 SJ-30 通讯管理器 挡 25 SJ-40C 挡 板 板
20
℃
走 线 槽
30
30 P、Q 变送器 V×3 变送器
走 线 槽
35 挡 板
40 挡 板 挡 板
40
A1柜前视图
A2柜前视图
八、工程实例
贵州洪家渡水电站机组LCU盘面布置图
A1柜前视图 FFAN1 风机 A2柜前视图 FFAN2 风机 A3柜前视图 FFAN3 风机 A4柜前视图 FFAN4 风机 A5柜前视图 FFAN5 风机
FPCM2
C R P
10
走 线 槽 FPCE2 15
挡 板
走 线 槽
挡 板Байду номын сангаас
走 线 槽
123456 123456 123456
挡 板 15
液晶 触摸屏
以太网2 以太网1
单机双网 CPU模件 CAN网2 CAN网1
I/O模件
通讯模件
现场智能设备
七、现地控制单元的配置模式
双机双网系统： 上位机系统
以太网2 以太网1
由MB系列智能I/O 模件 构成的SJ-600 型LCU结构图
双机CPU 模件
以太网模件 双机CPU 模件 CAN网2 CAN网1
高速内部总线
采用中、高档PLC为控制单元的主体。多采用：
GE公司: PAC RX7i、 PAC RX3i、 90-70PLC、90-30PLC、 VersaMax PLC
施耐得公司: QuantumPLC、CompactPLC、PremiumPLC
A.B.公司: SLC-500、Controllogics 等PLC 西门子公司: S7-400、S7-300、S7-200系列PLC 其他进口控制设备
计算机监控系统中现地控制装置
－SJ-600、SJ-500介绍
国网电力自动化研究院 南京南瑞自动控制有限公司
一、现地控制单元的发展轨迹
• 七、八十年代初 由单板机构成的简单自动控制 装置 --- 常规控制为主，自动控制为辅
•八十年代中后期 由进口PLC或自行开发的控制器 构成的现地控制单元 --- 自动控制为主，常规控制 为辅
四、现地控制单元的主要功能
主要功能： 1. 数据采集和处理功能 2. 顺序控制功能 3. 机组有功、无功的负荷调节功能 4. 当地人机接口功能 5. 与上位机及其他辅助设备的通讯功能
五、现地控制单元的应用领域
主要应用领域： 1. 水电站、蓄能电站的机组、公用设备、 开关站设备的监控 2. 泵站、翻水站的机组、公用设备的监控 3. 电站内的辅助设备的监控 4. 电站水库的闸门监控 5. 其它所有可以监控的设备
C P U
C R P
N O E
C H S
冗余通讯光纤
接机组辅机装置
MB+网
MB+网 remote I/O网
MB+网
PLC-I/O插箱1
NW-BM85D002 MB+网桥 RS-485
SJ-12C同期装置 P S M C R A D I 1 D I 2 D I 3 D I 4 D I 5 D I 6
微机同期装置

技术特点：
采用交、直流双重供电技术，无扰动切换， 省却UPS。
厂用交流电源 双重供 电技术 操作直流电源 输出电源
三、现地控制单元的技术特点
• 技术特点：
– 可接收GPS分同步信号，保证所有LCU的时 钟均与卫星同步。
GPS 卫星时钟
●
●
●
1#LCU
2#LCU
N#LCU
三、现地控制单元的技术特点
六、现地控制单元的辅助设备
主要辅助设备： 1. SJ-12C型微机自动准同期装置

双独立的微机系统 ●采用现代控制理论 ●每个装置可支持16个同期对象 ●支持对同期开关两侧的电压进行 相角补偿和电压补偿 ●所有参数采用数字式整定，自动 校正零点和线性，真正免维护。
●
六、现地控制单元的辅助设备

现地控制单元、自动准同期装置和手动准同期 装置 三者之间的关系： 自动准同期装置作为单功能装置是现地控制单 元中的一个重要组成部分。 手动准同期装置是作为自动准同期装置的冗余 设备。 自动准同期装置是由控制单元按控制流程自动 启动的。 手动准同期装置是根据控制过程的需要，由运 行人员手动操作的。
1. 2. 3. 4.
六、现地控制单元的辅助设备
主要辅助设备： 2. SJ-22C型微机转速测控装置

同时采用机械、电气两种测速原理， 即可有机结合，又可单独使用。 ●独特的电气及机械转速传感器，可 检测机组蠕动，判断旋转方向。 ●可提供8个转速整定值输出。 ●提供1路模拟量输出。 ●具有RS232/485接口，采用MB通讯 规约
●
液晶触摸屏 测温装置
SJ-40C ℃ SJ-22C Hz 123456 123456 123456
测速装置
同期装置
交流采集
七、现地控制单元的配置模式
由施耐得Quantum PLC 构成的LCU结构图
液晶 触摸屏
双以太网
CPU插箱1
CPU插箱2
P S M
C P U
C R P
N O E
C H S
P S M
CCU a
CCU b
I / O
I / O
I / O
I / O
I / O
I / O
I / O
I / O
I / O
I / O
I / O
I / O
I / O
I / O
SJ-33
液晶触摸屏
测温装置
SJ-40C ℃ SJ-22C Hz 123456 123456 123456
测速装置
交流采集
同期装置
三、现地控制单元的技术特点
PLC-I/O插箱2
123456 123456 123456
智能电度表
智能装置 1
智能装置 2
P S M
C R A
A I 1
A I 2
A I 3
D I 7
D I 8
D I 9
D O 1
交流采集装置
七、现地控制单元的配置模式
由MB系列智能I/O模 件 构成的SJ-600型 LCU结构图
单机双网系统： 上位机系统
二、现地控制单元的型号
•
SJ-600型LCU 的主要特点
6. 强大的SOE输入能力，分辨率达到1ms 7. 多至8个可编程的串行通讯接口，充分满足各 种智能设备的接入 8. 方便的组态软件、人性化的界面让所有工作 轻松搞定
二、现地控制单元的型号
•
SJ-600型LCU 的配置框图
监控网络
CCU及智能I/O模件 智能I/O模件
1. 专为水电厂计算机监控系统而开发的控制器， 能完全满足和适应水电厂计算机监控系统的 特殊要求 2. 所有模件采用低功耗嵌入式32位CPU，实时 多任务操作系统，功能强大 3. 采用国际标准CAN-BUS现场总线 4. 模件采用全封闭注铝外壳，抗震防灰，屏蔽 性能好。 5. 所有模件均可带电插拔，维护简单方便
二、现地控制单元的型号
•
SJ-600 型MB系列智能I/O型现地控制单元
集数十年水电厂计算机监 控系统研发经验之大成， 南瑞公司为适应水电厂计 算机监控系统而研制开发 的新一代具有自主知识产 权的、MB系列全智能I/O模 件及现场总线型的新型可 编程控制器（PLC）
二、现地控制单元的型号
• SJ-600型LCU 的主要特点
I/O模件
通讯模件
现场智能设备
八、工程实例
浙江华光潭二级电站机组LCU盘面布置图
FFAN1 风机 FFAN2 风机 FDPM 监控插箱 5 FPCM
P W R C P U C M M E T M A I M 1 A I M 2 A I M 3 I I M 1 D I M 1 D I M 2 D I M 3 P W R D I M 4 D I M 5 D I M 6
事件记录装置 测温装置 测速装置
SOE-1
123456 123456 123456
交流采集
SJ-40C ℃
SJ-22C Hz SJ-12C
同期装置
七、现地控制单元的配置模式


LCU的几种模式：
监控网络
控制面板+PLC直接连网
可编程控制器 控制面板
标准模式3 典型的辅机控制装置 和机组顺控装置
事件记录装置 测温装置 测速装置
SJ-30 通讯处理 装置
8路串行口
七、现地控制单元的配置模式


LCU的几种模式：
LCU通过一体化 工控机接入系统方式
一体化工控机
监控网络
标准模式1， 上世纪末到本世纪初应用于大部 分监控系统中 还有： LCU中双一体化工控机冗余 双LCU的一体化工控机冗余方式
可编程控制器
事件记录装置 测温装置 测速装置
SOE-1
123456 123456 123456
交流采集
SJ-40C ℃
SJ-22C Hz SJ-12C
同期装置
七、现地控制单元的配置模式


关于冗余配置的几种模式：
LCU中的PLC采用 双CPU冗余方式
监控网络 PLC-CPU-a PLC-CPU-b
应用范例：
●
PLC-I/O
湖北清江隔河岩电厂
一、现地控制单元的发展轨迹
•九十年代初期 由进口PLC或自行开发的控制器构 成的现地控制单元 --- 现地控制单元+小型PLC顺控 装置的控制冗余型
•九十年代中以后 由进口PLC或自行开发的控制器 构成的现地控制单元 --- 完全取消常规，成为水电 厂安全运行的必须设备。
二、现地控制单元的型号
• SJ-500 系列现地控制单元

技术特点：

采用独特的技术，具有开出保护功能，彻 底杜绝由开出模件故障而引起的误输出， 保证了被控设备的安全运行。
继电器接点1反读
处理器
开出数据
接点1 开出继电器 接点2 输出至外部
报警
开出数据与反读 数据一致 数据比较 数据不一致
执行继电器
三、现地控制单元的技术特点
• 技术特点：
– 在双PLC冗余控制模式中，通过主从切换回 路，保证了只有主PLC才具有控制输出能力， 而从PLC只有升级为主时才能控制输出。
SJ-40C 123456 123456 123456 SJ-22C
测温装置
℃
Hz
同期装置
交流采集
测速装置
七、现地控制单元的配置模式


关于冗余配置的几种模式：
监控网络
LCU中的PLC采用 双CPU冗余方式
PLC-CPU-a
PLC-CPU-b
PLC-I/O
应用范例：
贵州引子渡水电厂 ●四川福堂水电厂 ●宁夏沙坡头水电厂
主要辅助设备： 4. SOE-1型事件顺序记录装置

可接入64路开关量信号，事件记录 分辨率为1毫秒。 ●可接收GPS的分同步信号。 ●具有双RS232/485接口，采用MB通 讯规约
●
SOE-1
六、现地控制单元的辅助设备
主要辅助设备： 5. SJ-30型多接口通讯处理装置

监控网络 PLC
1路串行口
SOE-1
123456 123456 123456
交流采集
SJ-40C ℃
LCU中单工控机双PLC冗余 方式
SJ-22C Hz SJ-12C
同期装置
七、现地控制单元的配置模式


LCU的几种模式：
监控网络
触摸屏+LCU直接连网
可编程控制器 液晶触摸屏
标准模式2 当前使用模式 应用范例：
●广东青溪电厂 ●乌江渡水电厂闸门控 制系统 ●湖南木龙滩水电厂 辅机控制系统