(4)诊断功能:经过扩展的Profibus-DP的诊断功能能对故障进行快速定位,诊断信息在总线上传输并由主站采集。
(5)开放式通信网络。
(6)可靠性和保护机制。
每个系统包括3种类型的设备:
(1)一级DP主站,即中央控制器(如PC、PLC),可与其它站交换信息。
(2)二级DP主站,指组态设备、编程器、或操作面板,完成各站点的数据读写、系统配置、故障诊断等。
(3)DP从站,指进行输入输出信息采集和发送的外围设备(如PIE,分散式I/O,驱动器、传感器、执行机构等)
3 Profibus-DP现场总线用于水电厂监控的优越性
实现了系统的全开放性,而开放自动化系统是现场总线发展的必然趋势;实现了真正的分散控制,把控制功能下放到现场,每个控制回路完全由分散安装的现场智能仪表来实现,增强了系统数据处理的就地化;实现了全数字化通信,使系统抗干扰性和检测精度大为提高;安全可靠、组态灵活、简单易用,现场总线充分利用了用户层规定的标准的“功能模块”来组态成为系统,使控制策略的组态操作非常简单;经济效益高,现场总线构成的水电厂监控系统共用一条数据总线传递信息,总线介质丰富,节省电缆和控制设备等。
4 水电厂监控系统的设计方案
4.1 水电厂监控系统的功能要求
水电厂计算机监控系统的监控对象包括水轮机、发电机、变压器、母线、馈电线路、厂用变、开关柜、公用设备等。根据需要,一般要求监控系统应具有以下功能:
(1)数据采集与处理功能;
(2)运行监视、事件报警与事故处理指导功能;
(3)生产过程的控制操作功能;
(4)统计记录和制表打印功能;
(5)智能报警功能;
(6)事故分析及故障诊断功能;
(7)通信功能;
(8)实时在线诊断功能。
4.2 硬件构成
根据水电厂监控系统的特点和要求,设计系统结构如图1所示,各个功能相互独立,分别由系统不同部分结合相应的软件来实现。根据系统结构图,设计硬件结构如图2所示,下面对各组成部分作具体说明。
4.2.1 主站
一级主站采用西门子S7—300系列的CPU315—2DPPIE作为中央控制器,由其运行整个控制程序,且实现于其它站的信息交换。
二级主站采用研华工控机,通过CP一5613DP卡与总线相连,工程师站对整个系统进行组态和编程;操作员站对整个系统进行操作、运行和监控,但不能修改组态数据和系统程序,同时还兼作局域网的服务器使用。
触摸屏采用西门子TP170A,通过MPI与S‘/一300 PIg:的MPI通讯H相连,安装于现场实现对S7 300的简单操作与显示相关运行参数。