簡析基于PLC的水電站監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)及應(yīng)用

劉志軍

國能大渡河猴子巖發(fā)電有限公司 四川甘孜 626000

在我國水電站相關(guān)的設(shè)備中運用計算機監(jiān)控系統(tǒng)，不僅可以促進(jìn)相關(guān)系統(tǒng)實現(xiàn)實時的通信，可以及時上傳相關(guān)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資料，還可以通過計算機監(jiān)控系統(tǒng)對相關(guān)的系統(tǒng)發(fā)送遠(yuǎn)程指示。因此，在水電站的相關(guān)設(shè)備中使用計算機監(jiān)控系統(tǒng)，在一定程度上可以提高我國水電站運作階段的穩(wěn)定性與安穩(wěn)性。而通過對相關(guān)計算機監(jiān)控系統(tǒng)的對比，PLC控制系統(tǒng)不僅操作方便，而且有優(yōu)異的作用，因此該系統(tǒng)在實際情況中得到了大范圍的使用。

1 系統(tǒng)綜述

水電站相關(guān)設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)一般應(yīng)用開放式的多層散布方式構(gòu)造，所以就算監(jiān)控系統(tǒng)中的相關(guān)設(shè)施存在運作問題，也不會影響系統(tǒng)中其它設(shè)施的運作，同時也不會降低系統(tǒng)的運作能力。該監(jiān)控系統(tǒng)具有一定的先進(jìn)性，其應(yīng)用相關(guān)安全的、穩(wěn)固的、規(guī)范化的軟件與硬件設(shè)施，不僅具有運算速度快、牢固性高與使用范圍廣的特征，還具有一定的效益性、多變性等特點。基于此，該系統(tǒng)是實現(xiàn)我國水電站“無人值班”模式的關(guān)鍵系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)組成

溢洪門主控級和現(xiàn)地控制設(shè)備層共同組成了電站溢洪門監(jiān)控系統(tǒng)，其具體結(jié)構(gòu)如圖1。

圖1 溢洪門監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

2.1 閘門自動監(jiān)控系統(tǒng)主控級

水電站閘門自動監(jiān)控系統(tǒng)的功能主要包括了對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控、對設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制、監(jiān)控設(shè)備運行情況、記錄設(shè)備運行數(shù)據(jù)以及對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行故障的排查等。其監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)施主要有以下幾個方面構(gòu)成：計算機監(jiān)控設(shè)施、軟件的報警設(shè)施、計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)施及監(jiān)控系統(tǒng)的電源設(shè)施，同時還包括對各個設(shè)施間進(jìn)行數(shù)據(jù)與資料進(jìn)行傳輸?shù)碾娎|與其它相關(guān)的傳輸設(shè)施。該系統(tǒng)對水電站閘門的相關(guān)設(shè)備與主控級計算機進(jìn)行聯(lián)接。主控級的主要作用是：使自動監(jiān)控系統(tǒng)可以快速的、無誤的對相關(guān)的監(jiān)控設(shè)施進(jìn)行控制。同時其具備對相關(guān)設(shè)施進(jìn)行參數(shù)的收集與整理，還可以對相關(guān)的設(shè)施進(jìn)行實時的監(jiān)控、對設(shè)施進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的設(shè)置、排查設(shè)施的故障、遠(yuǎn)程控制等作用[1]。

2.2 現(xiàn)地控制設(shè)備層

該水電站計算機控制系統(tǒng)應(yīng)用LCU單元與控制設(shè)施進(jìn)行結(jié)合的方式，從而對相關(guān)設(shè)施的運作情況進(jìn)行監(jiān)控，還可以排查設(shè)施運行過程中產(chǎn)生的問題，傳輸設(shè)施運行過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)。而且該方式還可以對相關(guān)的設(shè)施進(jìn)行遠(yuǎn)程的指令控制，比如遠(yuǎn)程控制閘門的開啟與關(guān)閉工作。LCU單元中的PLC監(jiān)控系統(tǒng)運用了先進(jìn)設(shè)施作為其控制系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，而且由于PLC系統(tǒng)具有冗余裝置，從而在一定程度上可以保證該系統(tǒng)在運行過程中的安全可靠性。同時LCU單元也具有收集參數(shù)的作用，可以自動化的收集相關(guān)設(shè)施的運作參數(shù)，還可以收到上層系統(tǒng)的指令與參數(shù)，對相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理。同時該系統(tǒng)的操作工作者能夠通過該系統(tǒng)配備的相關(guān)軟件對被監(jiān)控的設(shè)施進(jìn)行遠(yuǎn)程指令的傳輸。

2.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

該水電站閘門的監(jiān)控系統(tǒng)運用了多層、散布開放性的方式構(gòu)造，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用分部管理的形式。該系統(tǒng)具備了以下幾種長處：第一、可以應(yīng)用于電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中；第二、可以提高自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定性；第三、能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的擴容與改造；第四、在一定程度上可以降低資金的投入，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟效益；第五、該系統(tǒng)符合當(dāng)代科技迅速發(fā)展的背景。

2.3.1 系統(tǒng)設(shè)備層次

該水電站閘門的計算機監(jiān)控設(shè)施可以劃分為兩級，一種是現(xiàn)地控制級設(shè)施，另一種是集中控制級設(shè)施。現(xiàn)地控制級設(shè)施通過建立相關(guān)的控制系統(tǒng)對指定的設(shè)施進(jìn)行監(jiān)控工作；集中控制級設(shè)施要對全部的閘門設(shè)施進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的收集、控制閘門設(shè)施的工作；兩個不同控制級的設(shè)施側(cè)重點不同，但兩者互相結(jié)合，從而實現(xiàn)對水電站閘門設(shè)施的監(jiān)控。

2.3.2 網(wǎng)絡(luò)層次

水電站閘門的計算機監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)可以劃分為電站控制網(wǎng)與外部通信網(wǎng)兩種。電站控制網(wǎng)就是對相關(guān)的設(shè)備進(jìn)行聯(lián)接，及時的傳送相關(guān)設(shè)備的實時數(shù)據(jù)。外部通信網(wǎng)就是運用相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)對相關(guān)外部監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)接，從而實現(xiàn)相關(guān)設(shè)施的通信與數(shù)據(jù)交流。計算機監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用這種方式在一定程度上可以防止不同設(shè)施參數(shù)之間的影響，從而保證計算機監(jiān)控系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)的及時性、有效性。

3 系統(tǒng)功能

該水電站閘門的計算機監(jiān)控系統(tǒng)每項設(shè)施都有不同的作用，不同設(shè)施的作用進(jìn)行相互結(jié)合，從而達(dá)到對該水電站閘門設(shè)施的監(jiān)控。其具體的設(shè)備具備的作用如下：

（1）主控級計算機系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要通過對閘門設(shè)施運作狀況進(jìn)行監(jiān)控，排查設(shè)施運行中存在的問題，并對相關(guān)的問題進(jìn)行解決，同時也可以傳輸相關(guān)設(shè)施的數(shù)據(jù)。同時相關(guān)的操作工作者可以通過該系統(tǒng)對閘門設(shè)施發(fā)出相關(guān)的指令。同時，該系統(tǒng)具備了計算機的一些作用，從而實現(xiàn)不同系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的交流。

（2）LCU單元系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要對閘門不同設(shè)施的工作進(jìn)行控制，通過上層系統(tǒng)的指示，可以對相關(guān)設(shè)施進(jìn)行參數(shù)收集，還可以對閘門的相關(guān)設(shè)施進(jìn)行單獨的控制[2]。

4 結(jié)語

計算機自動監(jiān)控系統(tǒng)具有一定的優(yōu)異性、穩(wěn)固性、規(guī)劃性等特征，從而可以實現(xiàn)水電站無人值班的目標(biāo)。本文章通過對實際情況中運用計算機自動監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行分析，希望可以為以后計算機監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)提供一定的參考依據(jù)。