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发电厂由本地操作站通过 Scada 软件控制和监测。包括水轮机、发电机、开关设备、辅助系统等的图形显示。Scada 软件的其它任务有:报警处理、显示事件顺序、显示图形趋势、生产报表、历史数据存储、设备操作员辅助,等等。
共有4 台嵌入式控制器用于控制发电机,实现辅助功能
各个子系统之间的通讯使用的是 IEC 60870-5-104 远程控制协议CONTROL ENGINEERING China版权所有,它支持 TwinCAT PLC 自动化软件。Beckhoff 控制结构能够从两个不同的控制中心远程监测和控制,这两个控制中心收集所有所需的数据(如报警、状态数据、事件、测量等等),以确保发电厂正常运行。
EL6688 外部同步接口确保精确的时间同步
水力发电厂中最重要的一项任务是记录状态改变和事件顺序(“SOE”)。该功能让数字量输入能够以 1 毫秒的分辨率为事件提供一个时间戳,以在本地对它们进行缓存CONTROL ENGINEERING China版权所有,最后将它们毫无损失地输送到上位监测系统中。这一重要任务由每台 Beckhoff 控制器完成。时间同步使用 IEEE 1588 精确时间协议完成。发电厂控制室内用作 IEEE1588 外部同步接口的 EL6688 EtherCAT 端子模块和一个主站 GPS 时钟确保在本地网络内实现精确的时间同步。
使用 TwinCAT PLC 实现通用控制编程
Beckhoff 嵌入式控制器安装在不同的控制层。总共有 4 台CX1020 嵌入式控制器用于控制发电机和实现辅助功能,而冷却系统、泵房和抽水泵分别由一台 CX9010 控制。嵌入式控制器通过连接的数字量输入和输出端子模块从现场收集信号。编程全部使用 TwinCAT PLC 自动化软件完成。TwinCATPLC Modbus RTU 软件库用于连接控制器、电力质量测量仪和操作界面。控制器与本地 Scada 系统和远程监控中心之间的通讯通过集成在 TwinCAT PLC 功能库中的 IEC 60870-5-104 远程控制协议实现。
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