一種基于PCC 的水電站計算機監控系統設計

引言

　　水電站計算機監控系統的優劣在一定意義上代表著該水電站的自動化控制水平，它直接影響機組的運行安全、電能質量以及生產效益等。

　　從目前水電站自動化水平的發展需求看， 可編程邏輯控制器PLC（Programmable Logic Controller） 在高速數據處理、網絡通信以及系統擴展等方面的能力已經不能滿足要求， 而新一代的可編程計算機控制器PCC（Programmable Computer Controller ）不僅擁有PLC 穩定可靠的優點，同時也具備了工業控制計算機強大的數據處理及通信能力、豐富的編程語言， 諸多優點已使其能夠勝任大型的集散控制以及復雜的控制過程。

　　本文介紹的系統基于BR 2005 系列PCC, 采用ANSI C 語言編制控制程序，同時以最小二乘法對機組模擬量進行濾波，并基于幀驅動器以及OPC Server 實現了PCC 控制系統同外部智能設備及上位機的通信，組成了一個較先進的適用于中小型水電站的開放式監控系統。

　　1 系統監控方式與組成結構

　　以計算機為基礎的監控方式CBSC（Computer-Based Supervisory Control ）是目前國內外水電廠普遍采用的計算機監控方式。CBSC 模式的主要特點是電廠的主要監控功能全部由計算機實現，大大簡化常規控制裝置，僅留一部分現地操作設備以備特殊情況，但由于位于監控系統較底層的現地控制單元LCU（ Local Control Unit）一般都以PLC 作為其控制核心，在數據處理、通信上功能不夠強大，用戶如要擴展或升級系統就需要相當大的投入，而PCC 則依靠其豐富靈活的通信模塊成功解決了這一問題，使CBSC 監控方式更加靈活有效。

　　結合廣西宜州拉浪水電站的實際情況，本系統基于BR 2005 系列中型PCC 并以CBSC 方式設計監控系統。該系統控制核心PCC 由一系列獨立封裝的盒式模塊組成，基本模塊包括電源模塊和CPU 模塊，擴展模塊包括I /O 模塊、通信模塊等。

　　在該系統中，調速器、電量儀及溫度巡檢儀等智能設備能夠穩定地同PCC 通信并將數據送入PCC,而PCC 則通過以太網（基于TCP / IP 協議）同上位機監控終端通信，同時也將數據送至位于LCU 上的人機界面顯示。這種模式彌補了設備分散帶來的不足，使運行人員可以在上位機或人機界面上監控機組運行狀態， 實現真正的集散式監控系統。該系統結構如圖1 所示。

　　圖1 系統結構