集控系统应用（精选8篇）
集控系统应用 篇1
1 工程概况
1.1 实现胶带运输系统的自动化控制
(1) 可通过皮带的顺序控制, 减少皮带空转, 提高有效的开机率, 减少无功电耗, 降低成本。
(2) 可大量减少看护人员, 相应减少工资投入, 并可充实设备维护检修队伍, 提高维护质量, 减少事故发生, 变发生事故后的被动检修为主动的定期检修, 提高设备的使用率。
(3) 可以保证煤矿的安全生产, 防止胶带打滑、冒烟、纵撕等重大机电事故及人身事故的发生, 改善工作环境, 提高劳动生产率。
(4) 可以有效地保护运输机胶带, 延长胶带的使用寿命, 减少事故停机时间, 提高运输能力, 增加出煤量。
1.2 本次建设范围
被控设备包括:顺槽二台皮带机、顺槽一台皮带机、小强力皮带机。
皮带搭接示意图如下。
2 项目总体目标
井下胶带机集控系统的最终目标为:实现一键流程起、停三条皮带, 达到减员增效、安全生产的最终目标。
3 方案设计
3.1 系统组成
每套单机电控系统具有以下设备:主控制器、控制驱动设备、电源、速度传感器、急停闭锁、语音、跑偏、纵撕、烟雾、堆煤、红外温度、Pt100外壳温度、洒水、相关连接线缆等。
(1) 主控制器:采用KXJ11-660矿用隔爆兼本安型PLC控制箱, 即胶带机现场控制分站, 在胶带机设置一台主控制器。
(2) 就地操作台:采用TH11矿用本安操作台, 用于完成胶带机各个设备的起停, 同时用于显示各个设备的运行状态。
(3) KGS7速度传感器:检测胶带机运行的实时带速。
(4) KHJ-0.02/15急停闭锁:实现胶带输送机沿线紧急停车, 每100米一台, 故障地址自动识别。
(5) KXT22语音信号器:胶带输送机沿线语音通话、语音报警、语音预告, 每200米一台。
(6) KGE28跑偏传感器:检测胶带机跑偏, 每300米一台, 具有故障地址自动识别功能, 跑偏传感器接插即用。
(7) GVY-2K纵撕:检测胶带撕裂, 安装于皮带机尾。
(8) KGN1烟雾传感器:检测胶带机机头驱动滚筒与胶带发生摩擦后冒烟, 每台胶带机设置一台。
(9) 堆煤:检测胶带机机头是否堆煤, 每台胶带机设置一台。
(10) KGW200H红外温度传感器:检测主驱动滚筒温度, 模拟量输出能够实时显示温度值。
(11) GWP150B表面温度传感器:为Pt100, 用于检测设备表面, 每台电机设置一台。
(12) DF20/8洒水:每台胶带机每个主驱动滚筒上设置一台洒水电磁阀, 当皮带产生打滑冒烟或者温度过高时, 自动启动。
3.2 工作方式
井下胶带机集中控制系统有两种控制操作方式, 即于小强力机头对三条皮带进行联机操作和现场单机就地操作方式。小强力机头联机操作方式是本系统的主要操作方式, 现场单机就地操作方式主要用于设备的调试和维护。就地的优先级大于集控。
3.2.1“联机操作”方式
即通过小强力皮带机头现有操作台, 结合操作台大屏幕彩显, 实现选定的流程内工艺设备的自动起、停 (逆煤流启系统、顺煤流停系统) 。在此种方式下, 设备之间的连锁关系可以方便地设定或取消。
3.2.2 现场单机操作
现场每条皮带机头设置有操作台, 实现单台设备的起停控制, 该操作方式主要供单机调试、维护使用。
3.3 控制功能 (在“联机操作”工作模式下)
(1) 起动:将小强力皮带机操作台上工作方式旋钮旋至“联机”档位, 按下‘流程启’按钮, 系统接到起车指令后, 首先以语音方式发起动预警告, 然后按胶带机启动工艺流程按顺序启动各台受控设备, 自动控制皮带运行。
在起动过程中, 如果正在启动的设备发生故障, 则未启动设备不再起动, 起动过程暂停。待查清故障原因后, 由操作人员决定是等待故障排除后继续起动, 还是终止本次流程起动。
(2) 停车:按下‘流程停’按钮, 系统接到停机指令后, 首先停顺槽二台皮带机, 待皮带上煤拉空后, 再顺序停止一台皮带及小强力皮带机。各皮带之间停车时间可方便设定。
(3) 紧急停车:接到紧急停机指令或出现停车保护故障信号后, 同时停三条皮带机。
(4) 连锁控制:三条皮带机之间起停实现互锁, 保证了各皮带之间可能出现的各种情况均能可靠安全的运行生产。
3.4 显示与记录功能
(1) 状态显示:井口集控室及现场控制站上能够动态模拟显示集控系统中每条胶带机相关设备的运行参数, 如:主电机状态、CST状态、给煤机状态、制动闸状态。
(2) 故障指示:井口集控室及现场控制站上能够动态实时显示各胶带机跑偏、闭锁、纵撕、超温、打滑、烟雾、堆煤、洒水、电机故障等故障信号, 对于沿线保护 (如:闭锁、跑偏) 能够自动识别故障位置并进行实时显示。
(3) 模拟量显示:井口集控室及现场控制站上能够动态实时显示闭锁位置、跑偏位置、皮带速度、电机电流、驱动滚筒红外温度等。
(4) 记录和历史查询功能:井口集控室及现场控制站上具有对各类操作、胶带机开停、传感器状态、故障、开机次数统计、运行状态等数据的记录和查询功能。
4 工程实施
为实现安全可靠的联机集控系统, 需要铺设光缆, 将三条皮带机的集控系统接入井下工业环网, 实现其联网及数据交互传输。
4.1 以太网通讯
要实现三条皮带机联机控制, 首先需要三条皮带机的集控系统能够实现数据交互, 这样才能可靠的实现最终要求。因此, 本次系统第一步也是最重要的一个环节, 就是三条皮带机控制系统的PLC之间实现通讯。
(1) 在STEP7中新建一个项目, 分别插入原有三条皮带机的程序站, 注意硬件组态时确保三个站在同一以太网网段;
(2) 在SIMATIC Manager画面下选择“组态网络”, NET Pro会根据当前的网络组态情况自动生成网络组态画面, 在弹出的对话框中, 选择“xspd”站的315-2PN/DP, 右键选择“插入新的连接”,
在弹出的对话框中显示可与之建立连接的站 (例如yt_1、et_2) , 选择连接类型为S7连接, 点击OK后会出现属性对话框, 勾选“建立主动连接”, 同时记住本地ID, 此ID作为后续模块标识。
4.2 集控流程编写
建立皮带集中控制的关键点在于滤清集控流程, 本项目集控流程复杂, 前后闭锁关系较多, 因此, 编程时采用了分块多段编程方式, 将每一个环节单独分开, 确保流程清晰, 闭锁关系明确。
4.2.1 通讯连接
将小强力皮带PLC作为控制主站, 所有集控流程在此PLC内执行, 利用以太网通讯将控制命令分别向第二、第三级控制分站发送。
这里要强调的是以太网通讯是整个流程控制能够顺利执行的关键点, 各主分站之间的通讯是否正常, 建立以太网通讯的光纤是否可靠, 都将直接影响到集控流程可靠运行。
4.2.2 闭锁关系确立
前后皮带之间的闭锁关系, 利用前后级皮带的电机运行状态及变频状态来进行双重关联, 确保可靠运行。
关于变频器与PLC之间的连接, 有两种方:RS485通讯和硬接线控制, 在本项目中, 为了尽可能避免干扰或其他不确定因素引起通讯失败, 故采用了硬接线方式, 将变频器内控制点及反馈点 (运行状态、故障等) 之间接入PLC的I/O接口。
4.2.3 故障停车
关于流程运行时故障停车, 涉及多种方式, 举例说:当第一级皮带 (小强力) 故障停车时, 为确保皮带机头不堆煤, 主站立即向第二级、第三级皮带同时发送故障命令, 后两级分站接收到故障命令及时停车, 确保不产生机头堆煤;当第二级皮带 (顺槽一台) 故障停车, 该皮带PLC仅向第三级分站 (顺槽三台) 发出故障命令, 第三台及时停车, 而此时主站 (小强力) 无须停车且可正常运行。
故障停车能够可靠执行是整个集控流程非常重要的一个环节, 一旦这一环节出错, 整个流程将不能可靠运行, 因此, 在编写程序过程中, 必须结合实际情况, 重复且多次试运行, 将所有可能发生的情况都考虑在内。
4.3 系统调试
在编写完程序之后, 为了可靠运行系统, 需进行严格的系统整体调试。
系统调试的过程就是发现并解决问题的过程, 将调试用电脑连接主站PLC, 并在线监测程序, 在皮带机头各放人员一名, 保持通讯。调试程序应该注意方法, 通常由简入难, 逐步进行。
总之, 高产、优质、安全、节能、省力, 减少岗位人员, 最终达到降低成本, 提高劳动生产率, 以获取最大利润是今后煤炭企业在竞争中生存的基础, 而胶带运输系统的自动化控制是煤矿自动化的主要部分煤矿要发展、要生存, 必须走高产、高效、实现矿井自动化之路, 通过自动化建设实现减员增效、降低成本, 提高劳动生产率。
集控系统应用 篇2
如何确立ERP系统目标
----那么，ERP系统应用如何确立目标呢？总体上应从以下三个方面考虑：根植于IT系统规划----企业应有一个长期的IT战略规划，ERP系统作为IT系统的重要组成部分，服务于企业的长期规划，是长期规划的手段和保证。ERP的目标源于IT系统规划，是评价ERP系统成败的基本标准。因此，应依据IT系统规划，明确ERP系统的实施范围和实施内容。明确ERP能解决什么问题----ERP的概念在业内人士及媒体的共同努力下，已是广为人知。但对那些准备上ERP的企业来说，仅仅知道一些概念是远远不够的。企业高层领导应对ERP有一个全面的认识，领会ERP的先进管理思想，要知道ERP能解决什么问题？不能作什么？为了找到答案，企业领导一方面要认真学习，同时也可以请咨询公司进行培训。做好两份报告----这两份报告分别是需求分析报告和投资效益分析报告。在企业长期IT规划的指导下，结合ERP系统的核心管理理念，企业应做好ERP的需求分析和投资效益分析。从经验表明，企业在未接触ERP系统的情况下，要做好这些分析有一定难度，因此，一般通过专业咨询顾问的协助来完成。具体包括如下内容：
（1）功能需求分析----一般由咨询顾问协助企业做好业务调查，确定企业管理中存在的问题。并对这些存在的问题要分清轻重缓急，在总体目标下，根据企业目前的管理水平、人员素质及财务状况，确定阶段性的目标。
（2）管理层讯息需求分析----现代企业间竞争不仅要求企业管理者随时理解企业内部的信息，更需要及时地掌握整个供应链上各环节的信息。咨询顾问在协助企业做需求分析时，要不断沟通，使管理层对信息的需求明朗化，并由此选择相应的软件。
（3）流程需求分析----ERP系统实现了对企业整个供应链各个环节的管理，其应用与企业业务流程紧密关联。为了保证ERP系统应用成功并达到预期的应用效果，必须首先对企业业务流程进行重新设计。
（4）收益与成本的权衡----合理估算ERP应用的收益与成本，尤其对于ERP系统应用过程中的隐含成本应给予足够的重视。
如何评价ERP实施效果
----ERP系统实施完后，企业高层领导都希望知道：系统实施的结果如何？事前制定的目标实现了没有？在大的方面，ERP应用是否成功可以从以下几个方面加以衡量：
1系统运行集成化：这是ERP应用成功在技术解决方案方面最基本的表现。ERP系统是对企业物流、资金流、信息流进行一体化管理的软件系统，其核心管理思想就是实现对“供应链”的管理。软件的应用将跨越多个部门甚至多个企业，为了达到预期设定的应用目标，最基本的要求是系统能够运行起来，实现集成化应用，建立企业决策完善的数据体系和信息共享机制。----一般来说，ERP系统仅在财务部门应用只能实现财务管理规范化、改善应收帐款和资金管理；仅在销售部门应用只能加强和改善营销管理；仅在库存管理部门应用只能帮助掌握存货信息；在生产部门应用只能辅助制定生产计划和物料需求计划。只有集成一体化运行起来才有可能达到：----降低库存，提高资金利用率和控制经营风险；----控制产品生产成本，缩短产品生产周期；----提高产品质量和合格率； 减少坏帐、呆帐金额等。
2业务流程合理化：这是ERP应用成功在改善管理效率方面的表现。ERP应用成功的前提是必须对企业实施业务流程重组，因此，ERP应用成功也即意味着企业业务处理流程趋于合理化，并实现了ERP应用以下几个最终目标：企业竞争力得到了大幅度提升； 企业面对市场的响应速度大大加快； 客户满意度显著改善。
3绩效监控动态化：ERP的应用将为企业提供丰富的管理信息，如何用好这些信息并在企业管理和决策过程中真正起到作用是衡量ERP应用成功的另一个标志。在ERP系统完全投入实际运行后，企业应根据管理需要，利用ERP系统提供的信息资源设计出一套动态监控管理绩效变化的报表体系，以期即时反馈和纠正
管理中存在的问题。这项工作一般是在ERP系统实施完成后由管理咨询公司的专业咨询顾问帮助企业设计完成。企业未能利用ERP系统提供的信息资源建立起自己的绩效监控系统，将意味着ERP系统应用没有完全成功。
4管理改善持续化：随着ERP系统的应用和企业业务流程的合理化，企业管理水平将会明显提高。为了衡量企业管理水平的改善程度，可以依据管理咨询公司提供的企业管理评价指标体系对企业管理水平进行综合评价。评价过程本身并不是目的，为企业建立一个今后可以不断进行自我评价和管理不断改善的机制才是真正目的。这也是ERP应用成功的一个经常不被人们重视的标志。
----从评价上来看，国际最著名的是Oliver Wight 的ABCD 考评表，这个考评表列出了ERP实施成功的标准，即企业实施ERP所想要达到的目标。另外，对于企业来说，以上的目标的达到并不是要么0分，要么100分的境况，而是某个中间状况。鉴于此种情况，企业领导总希望有一个量化的标准，以判断这个项目实施的好坏程度。本文下面述及的评价方法基于Oliver Wight 的ABCD 考评表，又结合了我国的一些实际情况，以供借鉴。
----对于成绩的评定。
总成绩的计算公式：----总成绩=项目1的得分×权重1＋项目2的得分×权重2＋„ „ 〕
(1)追求卓越的决心----高层管理者和整个公司应有这样的决心：通过采用有效的计划和控制基数，提供单一的一套业务数据为组织中所有成员所使用。这些数据代表着可行的计划进度安排，并为经营管理企业的人们所信任和使用。
(2)营销计划----有一个实际运作的营销计划编制流程，以便维护一个支持客户需求和经营计划的、现实可行的、当前正在执行的营销计划。这个业务流程包括一个由第一把手主持的正规的每月例会和覆盖足以有效安排各种资源的计划水平期。
(3)财务计划、报告和考核----有一套单一的数据为作业系统内所有的职能部门使用，其中还提供了为财务计划、报告和考核所用的源数据。
(4)“如果......会怎样”模拟----“如果......会怎样”模拟是用来评价多个可供选择的作业计划或编制物料、人、设备、财务等的应变计划。
(5)明确责任指标的预测流程----应有一个业务流程来预测所有预期需求，提供足够明细和足够时间延展的预测数据，以便支持经营计划、营销计划、主生产计划。必须评估预测的准确度，以便不断地改进这一过程。
(6)销售计划----应有一个正规的销售计划的编制流程，以代替促销员负责提出和执行的销售计划。销售计划和预测之间出现的差异需要进行协调。
(7)集成的客户定单输入和承诺----客户定单输入和承诺与主生产计划及数据库集成起来。有一机制来匹配陆续收到和预测的定单及处理中止的需求。
(8)主生产计划----对主生产计划的编制流程应进行不间断的管理，以便确保在计划的稳定性和应变能力之间的平衡。主生产计划应与依据营销计划编制的生产大纲一致。
(9)物料计划和控制----有一个物料计划的编制流程以维护一个实际可行的进度计划，有一个物料控制流程以便在制造进度、调度表、供应商进度和／或看板机制之间相互沟通优先级（轻重缓急）。
(10)供应商计划和控制----一个供应商计划和进度编制流程可提供关键项目在足够计划水平期内的可见性。
(11)能力计划和控制----有一个能力计划的编制流程，使用粗能力计划，并且若条件许可，使用详细能力计划，可在额定产出的计划能力和能力需求之间进行平衡。能力控制流程用来评估和管理工程的产出及作业排队。
(12)客户服务----已明确了使客户满意的及时交货目标，并根据这一目标考核业绩。
(13)销售计划业绩----对已经确认的销售计划有执行效果的责任指标和考核方法以及共同确认目标。
(14)生产大纲业绩----已经确立了生产大纲执行效果的责任指标和考核方法及共同确认目标。生产大纲的执行效果要在月度计划±2％误差内，经高层管理者授权做出的月中变更情况可作为例外情况处理。
(15)主生产计划业绩----已经确立了主生产计划执行效果的责任指标、考核方法和共同确认目标。主生产计划的执行效果要在原计划的95％～100％之间。
(16)制造进度计划业绩----已经确立了制造进度计划执行效果的责任指标、考核方法和共同确认目标。制造进度计划的执行效果要在原计划的95％～100％之间。
(17)供应商交货业绩----已经确立供应商交货执行效果的责任指标、考核方法和共同确认目标。供应商交货的执行效果要在原计划的95％～100％之间。
(18)物料清单结构和准确度----计划和控制流程需要借助于正确的物料清单结构、准确的物料消耗定额，和与物料清单（配方、食谱）相关数据的集成，物料清单的准确度要在98％～100％之间。
(19)库存记录准确度----有一实际运作的库存控制流程，提供准确的库存、存货、在制品库存数据。在盘点误差不超过规定的范围内，所有项目的库存记录与实际盘点结果相匹配的程度要在95％以上。
(20)工艺路线的准确度----当工艺路线投入使用时，有一个实际运作的开发和维护流程来提供准确的工艺信息。工艺准确度要求在95％～100％之间。
(21)教育和培训----有一个实际运作的有效的教育和培训流程，使所有的实际业务人员可关注在经营和客户需求机器的改进上，目标包括持续改进，不断提高工作人员的业务能力、应变能力、队伍稳定性和适应未来需要。
(22)DRP分销资源计划当条件具备时，分销资源计划用于管理分销过程的物料供应。分销资源计划的信息用于营销计划、主生产计划、供应商进度计划、运输计划和发运进度计划。
杭州集控软件有限公司
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原煤筛选系统集控改造与应用研究 篇3
1项目可行性分析
(1) 目标值。通过对整个原煤筛选系统的遥测、遥信、遥控, 实现原煤筛选系统实现集中控制, 从而达到减少现场操作人员, 降低故障影响时间的目的, 改造目标见图1。
(2) 目标值可行性分析。
利用PLC可编程控制器功能强大、可靠性高、对煤矿适应性强、用途广泛灵活、编程简单等优点, 采用PLC作为原煤筛选系统集中控制的核心, 提高系统的可靠性和工作效率, 并为生产和调度管理提供方便。
1技术可行性:目前, PLC始终是工业自动化控制领域的主力军, 为各种机电设备提供了非常可靠的控制应用。其主要原因在于它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案, 适合于当前工业企业对自动化的需要。
2环境可行性:随着煤炭工业的快速发展, 煤矿开采、生产、管理等方式正不断向机械化、自动化、信息化等方面发展, 新技术、新装备、新工艺日益增多。新版《煤矿安全规程》明确煤矿机械化、自动化、信息化的安全要求, 增加和细化了在煤矿安全生产领域应用的新技术、新装备的相关操作安全技术标准, 对煤矿实现安全高效发展具有广泛的借鉴和指导意义, 指明了煤炭先进生产力水平和科技装备的发展方向。
2方案实施
新郑煤电公司筛选厂原煤筛选系统设备不能实现监测监控, 为确保筛选系统安全高效生产, 使筛选系统设备实现远程监测监控, 集控系统改造将筛选设备控制和保护统一接入到PLC控制柜内, 设备实现可视可听, 建立原煤筛选集控系统并接入综合自动化监控平台, 实现就地和综合集控中心远方监测监控。
2.1系统设计要求
(1) 将原煤筛选系统的22条皮带、4台给煤机、2台破碎机、3台除尘器、6台分煤器、3台螺旋筛等设备, 建成原煤筛选集控系统, 实现地面筛选系统主要设备远程监测监控。
(2) 主站实现自动控制及运行参数自动监测。
(3) 通过PLC开关量信号控制系统各个设备启停, 低速打滑、机头堆煤、除尘洒水、烟雾、温度、纵撕、急停和跑偏等传感器监测设备运行状况。
(4) 当设备在启动或运行过程中出现故障时, 系统自动监测并停止故障设备, 同时系统自动发出声光报警, 并在组态画面上动态闪烁显示, 记录事故, 实现故障预警。
(5) 系统通过图形动态显示集控设备的运行状态, 集控中心动态模拟显示采用组态软件开发, 采用改变图形颜色和闪烁功能进行事故报警, 自动记录故障类型、时间等历史数据。
(6) 视频信号、音频信号传输到筛选厂集控中心和矿井集控中心, 通过多屏控制器实现VGA信号和视频信号在大屏幕上的切换显示, 要求多屏控制器支持多路视频, 多路VGA信号, 带开窗、叠加、漫游、拉伸、缩放功能, 具有多种任意画面组合拼接模式, 无限路数组合拼接, 可对各单元进行任意切换组合。
2.2实现功能
(1) 信息图显示。
实时显示皮带、给煤机、破碎机、除尘器和螺旋筛开/停状态。如皮带开停状态、检修状态及运行速度、电机电压、电流、开机时间、停机时间等参数。
(2) 工况图显示。
工况图动态显示皮带、给煤机、破碎机、除尘器和螺旋筛运行的工况, 主要保护有关参数信息。
(3) 故障显示及报警。
实时显示监测设备及保护信息, 设备的故障类型, 分站之间通信是否正常, 出现保护动作造成设备停机, 能够通过扩音电话以广播形式定位到哪部设备哪个位置的保护动作。
(4) 历史查询。
在集控中心可以查询电机电流、电机温度、带速等的历史曲线图, 以及相关数据报表显示和历史数据查询。
(5) 控制功能。
具有就地手动、远程单控、远程联锁控制、检修四种工作方式, 在同一时刻对设备只能有一种控制方式有效。集控系统控制原则为逆煤流方向设备逐个启动, 顺煤流方向设备逐个停车。
(6) 视频音频监控功能。
1画面监视和画面切换功能, 同时把监控设备音频传输至集控中心播放。
2实现与办公网络的数据共享, 支持实时的网络视频传输, 多个用户可以通过网络浏览视频服务器。
3支持动态录像、连续录像和定时录像三种录像方式, 并支持单帧图像的捕获存储。可根据录像的时间以及视频源进行检索、回放、自动硬盘存储管理等。
4录像、音频资料保存时间不小于15天, 图像质量不低于FULL D1标准。
3应用效益分析
3.1改造效益
改造前, 原煤筛选系统每台设备都需要安排一名职工, 一级螺旋筛、二级螺旋筛、上仓皮带需要两名职工进行操作, 每班需出勤22人, 改造完成后, 岗位一人就能操作3台设备, 职工只需要做好设备巡检、故障处理、清理积煤等工作, 劳动强度比以往大大降低, 原煤筛选系统每班出勤12人就能满足正常生产需要。原煤筛选系统集控中心投入运行后, 设备实现自动控制, 故障自动报警, 发现、处理故障时间比以往大大缩短, 平均每班影响时间仅为10分钟, 而且切换生产路径、配仓时间只需要30秒就能完成, 同时实现自动调节流量、煤位测量。
3.2社会效益
集控自动化系统在变电所的应用 篇4
中国石化上海石油化工股份有限公司腈纶部有腈纶高配和金阳高配2座10kV的变电所、43座400V配电所。变配电运行人员18名,其中高级工15名、技师3名。变配电运行人员人力资源显然与所管理的电气系统规模不相适应。这种状况阻碍了运行、操作、事故处理等工作,而且随着时间的推移,这种影响越来越严重。采用集控站自动化系统是加强工厂统一调度、统一管理,提高自动化程度和管理水平的有效途径。
2 集控自动化系统方案
上海石化腈纶自动化集控系统工程采用珠海优特公司的U T 2 0 0 0 A型综合自动化系统,该系统采用分层分布式系统结构,包括间隔层、通信层、站控层。
间隔层负责电气量、非电气量参数的采集。采用A L S T O M保护装置、P L C装置和测控装置,实现间隔层的断路器、隔离开关、接地刀闸、保护动作信息等遥信量和电流、电压、功率、功率因数、频率遥测量的采集。
通信层采用了优特公司T X J 2 B型通信管理机,完成与A L S T O M保护装置、PLC装置、测控装置、当地后台机、UT2000模拟屏和中心调度的数据通信。
站控层包括UT2000模拟屏、UT2000遥视系统和当地功能后台机以及远方调度系统,实现对全站的采集数据的显示和控制功能。
另外,增加了操作票专家系统的电话录音系统。
3 网络结构及功能特点
系统网络结构图如图1所示。
本方案的集控自动化系统主站安装在腈纶高配,与金阳高配子站进行通信,形成集控自动化系统。
3.1 系统组成及功能
(1)主站的调度系统采用双网结构,由双服务器、双前置机、操作工作站和维护工作站组成,与子站通信采用双通道光纤以太网。双网和双通道都具有热备冗余无扰切换的功能。
(2)在维护工作站上,安装了操作票专家系统软件,它具有对倒闸操作票的计算机智能处理系统,能够使用图形开票、手工开票、预存操作调用和典型操作票引用等方式,开出并打印包括二次设备操作内容在内的倒闸操作票。本次采用手工开票。在操作票专家系统上可实现仿真模拟预演,进一步保证操作员进行倒闸操作的正确性。
(3)UT2000型模拟屏放在腈纶主站内显示金阳站数据,与金阳站和腈纶站的通信机通信,可以实现在调度系统失效情况下对金阳站的正常监视和控制。
(4)遥视软件采用了优特公司的UTVIDEO,集控系统为2个1 0 k V变电站,主站位于腈纶站。金阳子站内安装了3个摄像球机,主控室1个,开关室2个;腈纶站站室安装了5个摄像球机。每个球机可以3 6 0°旋转,视野为半个球面。球机的图像信息通过光纤传输到腈纶站,由视频矩阵切换器和画面分割器处理。一台电脑作为遥视主机,配合遥视软件可以控制每个球机的旋转和变焦。同时每个球机内最多可以预置6 4个点,便于快捷地找到某个遥视点。
(5)在主站还配置了数字录音录时系统,用于对本系统电话调度指令的存储、记录及录音查询等功能。
3.2 系统技术特点
3.2.1 UTSCADA调度系统
自动化集控系统主站使用了U T S C A D A调度系统,完成与TXJ2B(主站和子站)的通信,一方面把数据处理后,以主接线图、报警、饼图、棒图、实时数据表格形式实时显示,根据用户要求完成相关的统计和计算工作;同时把全站的重要数据存储在SQLServer2000数据库中,供数据查询打印、负荷分析和事故分析等高级功能使用。整个系统包括2个1 0 k V变电站,站内的所有信息都通过2台TXJ2B通信管理机来传送。
3.2.2 UT2000综合模拟屏
在UT2000综合屏模拟时,微机五防系统检验操作票是否正确,错误操作时,发出语音信号,防止误操作的产生,同时可起到仿真培训的作用。对正确的操作步骤自动存储,并把正确的操作票输出到电脑钥匙,同时打印操作票,该操作票中所列的内容为所涉及的一次设备。电脑钥匙由操作人员在现场按票解锁,对于违反五防规定或与操作票不符的操作,实现强制闭锁,通过其内部固化的闭锁逻辑来判断错误操作的类型,并以语音提示及液晶显示方式警告操作人员。倒闸操作完毕,电脑钥匙插回传输口,反馈现场信息(状态)给主机,从而保证综合模拟屏上设备状态与现场一致。
3.2.3 集控五防特点
系统和综合模拟屏、操作票专家系统及西门子1 0 k V开关柜机械配合构成完备的集控站五防操作系统。对一次设备加装锁具,并对其操作实施强制闭锁。在本系统中模拟通过后以正确顺序进行操作方可解锁操作,从而达到防止误拉合断路器等误操作目的,实现五防要求。
同时,西门子10kV开关柜有机械五防功能(微机五防只闭锁了断路器和临时接地线),这样增加了防止走错间隔、带电挂接地线和不拆除接地线送电的功能,完善了整体五防功能。
4 集控自动化系统运用效果
电力系统集控自动化系统的运用,实现了金阳子站无人值班制;同时也建立了一套强大的信息管理系统,所有一次图纸、二次图纸、电网结构、通信网络结构图、报表、曲线都可以方便地在人机界面查询;也实现了与事业部局域网的通信,在办公室电脑中能浏览到集控站实时信息。
5 结束语
腈纶部的集控站自动化系统在实时性、可靠性、安全性等方面都起到了很好的效果,达到对无人值班变电所实施监控、提高自动化管理的目的。
摘要：介绍集控自动化系统在电力系统的应用,为加强工厂统一调度、统一管理,提高自动化程度和管理水平提供了有效途径。
关键词：UTSCADA,微机五防,遥视
参考文献
[1]卢强.数字电力系统[J].电力系统自动化,2000(,9):1-4
集控系统应用 篇5
承德张双地方铁路横穿周台子村与省道之间，与周台子村公路相交，形成周台子中心道口，并安装道口信号设施。[1]根据周台子村的规划，东西新增两条道路，形成周台子东道口、周台子西道口，无道口信号设备，设临时看守人员，存在安全隐患，为了保证运输安全急需规范道口信号设施。
2 道口设备现状及应用模式
(1) 周台子中心道口为设施齐全的有人看守道口，保留原有设施不变。东西道口为有人看守临时道口，需新增道口信号机，道口栏木机。 (2) 管理模式：集控中心设置在中间的周台子道口房内，设置一个操作控制台，同时控制东西两个道口，其中周台子中心道口保持原有的控制模式不变。 (3) 作业模式：列车开车前，由车站调度员通知道口集控操作员列车开行信息，当列车接近道口，道口操作员听见道口音响报警，且道口操作员通过东西两端远端摄像机自行观看到列车接近画面时，启动公路声光报警装置，落下栏木机，开放铁路遮断信号。必要时，可以语音通知道口列车接近，请车辆、行人避让。当机车司机看到遮断信号灯的通行信号后方可通过该道口。[2]
3 周台子道口远程集控系统的实现
3.1 道口集控系统的组成
本系统由室内设备、室外设备两大部分组成。室内和室外设备通过光纤进行信号传输。室外设备采取集中由中心供电的方式。
室内部分(设置在周台子道口)主要为集控中心控制子系统，主要由控制系统平台服务器、控制台工作站、通信控制器和相应控制软件组成，实现对道口子系统所有设备的监测和控制，并完成操作人员的远程控制指令;周台子道口中心视频/音频监控子系统由视频图象显示、视/音频矩阵和视频录象设备组成，实现远端回传图象按需切换调取显示和录像，管理人员可随时调取录像。
室外部分由道口现场前端设备子系统和光纤通信系统组成，包括前端控制器、栏杆机、报警器、指示灯、摄像机、补光灯等设备组成，完成现场设备信号采集和控制功能，并与信号机无缝连接;光纤通信子系统由光通信设备和光纤组成，完成视频信号数据、音频信号数据、TCP/IP控制数据、RS-485串行数据的传输。
利用原有的道口信号装置，把东西两个道口红外探头分别向东西两个方向平移800米，另外每个道口新增一对道口信号机，以满足当列车接近时道口自动报警。
3.2 室内道口控制中心设备功能
(1) 采用稳定的服务器作为系统核心硬件运行平台;4核CPU2.4G, 2G内存;WIN-SERVER2007操作系统。 (2) 双硬盘热备，并具备7天的录像功能，方便在出现道口事故时分析原因。 (3) 显示采用23英寸液晶显示器，图象显示分辨率1920*1080, LED背光。 (4) 专为道口集控自主开发的应用软件，成熟稳定。 (5) 控制中心采用SERVER/CLIENTJIE结构支持多操作台需求。 (6) 铁路业务变得更加繁忙后，只需要增加操作控制台(即客户端)，增加操作控制界面。[3] (7) 当远端道口数量增加后，控制中心也只是增加操作控制台(即客户端)，无需其他变化，控制中心软件可以根据用户的特殊需求定制功能，控制中心搬家也只需要提供光纤即可随意挪动。
3.3 室外各设备功能
(1) 铁路遮断信号：未有信号连接，操作员手动给出信号。 (2) 声光报警器：操作员手动按键启动报警器。[4] (3) 栏杆机：1) 抬杆、落杆、急停。2) 落杆-急停-落杆-急停变换响应时间小于1秒。 (4) 固定摄像机：1) 固定枪机： (1) 550线或600线高清晰度，低照度。 (2) 防护罩带雨刷、加热、散热并且全部可控制。
3.4 远程控制周台子东西道口示意图（图1)
4 使用效果分析
(1) 周台子东西道口远程控制后，可以节省道口工10人(按四班三运转计算，每个道口正班4人，替班1人)，提高了劳动效率。 (2) 设备集中度高，使设备易于维护，故障率低。 (3) 可以直观看到每个道口情况，系统安全性能大大提高。 (4) 充分利用原有设备，节约投资。 (5) 栏木机及现场设备外感美观，符合环境要求。[5]
5 结语
通过对周台子村铁路道口远程集控系统的研究，我们可以发现，将该系统运用到实际当中，是完全可行的。而且通过上文的分析我们可以得知，远程集控系统相比较其它的系统，具有便利、维护量小和可靠性高等优点。最重要的还是该系统的灵活性高、开发周期短、通用性强。另外，远程集控系统的运用也大大的降低了周台子村铁路道口安全事故发生的概率，改善了平交道口区域的环境。将周台子村铁路道口的经济效益最大化。
参考文献
[1]孙明慧.远程集控站自动化系统的设计与研究[J].节能, 2010 (9) .
[2]赵伟.列车运行监控装置在地方铁路中的应用[J].机车电传动, 20011 (3) .
[3]王映池.从一次伤亡事故看人的不安全因素[J].劳动保护, 2010年10期.
[4]印桂明.铁路道口自动声光报警装置[J].石化技术与应用, 2009年01期.
变电站集控中心监控系统的应用 篇6
目前,无人值班变电站已被广泛采用,集控中心的设置,使得原来站内值班人员所做的工作可由远方来完成。在集控中心对无人值班站进行管理,是国际上被普遍采用的一个先进管理模式。
1 集控中心实施模式
实现集控中心自动化系统的模式可分为分级管理模式(见图1)和集中控制模式(见图2)。
1.1 分级管理模式
在分级管理模式下,上行信息中,变电站向集控中心传送全部监控信息,集控中心则向调度端系统转发其所需信息;在下行信息中,调度员进行遥控和遥调操作命令时,调度端系统的网络前置模块(IEC104COMU模块)将操作命令通过IEC 60870-104规约下发到集控中心端系统的网络前置模块(IEC104COMU模块),再由集控中心系统代理对变电站进行遥控和遥调操作。调度主站端作为整个系统核心,与主要一次变电站和集控中心直接通信(也可以和所有的变电站通信);集控系统作为若干二次变电站信息汇集点与二次变电站直接通信。这样,系统中各个部分的功能和职责非常明确,集控中心处理区域电网运行参数和相关变电站全部信息,能够监视绝大部分无人值班所能反映的信息。集控中心所辖变电站的通道改道接入各集控中心自动化系统,调度中心和集控中心之间的数据共享通过与信息转发类似的方式实现。
在此模式中,集控中心作为独立系统具有数据采集、实时数据库、历史数据库和操作工作站等功能,其特点是:各级自动化系统的局域网上信息流量适中,信息类型比较规范,系统各个部分的功能和职责非常明确,系统可靠性高。该模式中,每个集控中心都必须配置服务器及工作站相关软硬件设备,集控站费用投资较大,但是系统运行可靠性高,便于管理。
1.2 集中控制模式
集中控制模式是在调度自动化系统的局域网上加装集控站工作站,变电站的上行信息直接送调度端系统,调度员的遥控、遥调命令则由调度员直接发送变电站。
这种模式主要是针对调度系统规模不大、通道容量允许的情况,在巡检站加设几台计算机与系统联网,从调度端得到相关信息,操作人员使用远程工作站可完成所有需要的操作,完成集控中心的功能。这种情况下,集控中心自动化系统配置精炼,使方案造价稍低。但集控中心自动化系统与调度自动化系统通过网络连接,共用历史服务器和实时库服务器,而集控中心需要的变电站本体信息非常庞大,造成网络非常拥挤,并且信息类型的多样性造成系统处理更加复杂,使系统的可靠性和易维护性降低,不能有效保证集控中心自动化系统和调度自动化系统稳定运行。
1.3 实际模式
根据巩义供电局变电站布点、光纤环网及调度自动化系统运行现状,采用变电站信息分两路上传的管理模式。此管理模式中,变电站信息一路直传调度,一路传至集控中心,集控中心和调度中心之间增设2M口通信联络。根据实际情况,共设置巩义、回镇、城东3个集控站,3个集控站系统配置要求一致。其中两套采用烟台东方电子信息产业股份有限公司生产的DF1800集控站计算机监控系统,一套采用积成电子股份有限公司生产的iES-K500集控站计算机监控系统。
2 系统硬件
系统采用分布式网络结构,硬件具有冗余结构,符合实时性、安全性、可靠性原则。
数据采集前置部分设计容量为16路模拟通道和16路数字通道。目前共有26个变电站分别接入3个集控中心。两台前置服务器采用DELL PE2950机架式服务器,Intel Xeon 5160双核处理器、3.0GHz/4MB/1333MHz前端总线、2GB内存、73G SAS硬盘×2、冗余电源。前置采用冗余热互备,故障时能自动切换。
调度员工作站和维护工作站采用Dell OptiPlex GX745MT工作站,英特尔酷睿2双核处理器E6400(2.13GHz/2M L2/1066MHz FSB),512MB内存、80G SATAII(7200)硬盘,基于WIN XP,面向图形处理。系统网络采用双网主备冗余结构,其中一个网络发生故障时,另一个网络可以接管故障网络的工作,不会引起系统的扰动和数据丢失。采用GPS天文钟与通信卫星时间保持同步,不断对所有联网的服务器、工用站及分站远动设备进行校时,使所有设备在时间上形成统一,保证数据的统一与准确。
3 计算机网络安全与通信
3.1 网络通信
主站局域网采用双100BASE-T交换式以太网,双网能负载分流,也可独立工作,互为主/备。当其中一网发生故障时,不应引起系统扰动,不会丢失系统功能和数据。
选用TCP/IP作为局域网和广域网的基本网络协议。提供远程登录(Rlogin)、Ftp、远程执行(RSH)、网上浏览等工具软件。网络通信支持建立集控主站系统与其它计算机系统的通信。网络通信服务器除执行各种通信任务外,还将连接其它非卖方提供的实时/非实时数据采集系统的计算机通信服务器。
3.2 网络安全
可以设置不同的用户,采用口令和权限管理机制,给不同的用户指定不同的权限,方便管理。
任何用户进入网络之前必须先经过有效的用户名及口令的认证。用户操作口令能够设定有效时间,防止用户忘记退出时被人误用。充分利用路由器的网络隔离及防火墙功能。通过路由器中的访问控制列表功能,可以控制不同的用户以及广域网的用户是否可以跨网访问,只有经过授权的地址可以被允许,同时可以控制允许访问资源的范围和权限。充分利用网关节点的安全手段,尽可能地减少直通请求。
网络设备的管理应建立安全认证机制,只允许经授权的使用者登录到相应的网络设备,防止非法登录,避免通过修改配置文件来非法访问网络上的资源。在网关节点上可以安装硬件防火墙或防火墙软件,起到隔离和监测网络信息的作用。
4 系统软件功能
4.1 数据采集和通信
系统可对各厂站通信原码进行监视,并可以对通道收发的原码进行保存。可以在线对数据采集子系统的配置库进行管理,对通道状态进行监视,包括通道的停运时间等统计数据。支持各种类型通信规约,支持全双工方式通信,传输速率可选。可以单通道或双通道方式收、发同一RTU数据,双通道工作时,可各自使用不同通信模式(数字或模拟通信),并能根据通道状态判优切换主/备通道。系统冗余配置,热备用方式工作,由系统运行管理监视其运行状态,可手动或自动切换功能。具有与GPS时钟接口。
4.2 数据处理功能
(1)遥测处理:越限处理、数字滤波、零漂处理、跳变滤波、遥测值在开关分时归零处理、非采集遥测量标准计算功能、模拟量人工置数、模拟量连续输出记录、遥测类曲线等。
(2)遥信处理:旁路替代处理、开关量人工置数、开关动作次数统计、事故判别、遥信取反功能、慢遥信功能、合理性检查及报警等。
(3)统计计算功能:系统及各厂站有功功率总加、无功功率总加、电度量总加;电压合格率、频率越限时间累计计算;完成日、月、年负荷峰谷值、平均值和负荷率计算;利用实测值计算出用户需要的各种值,如功率因数、用电负荷等;能计算总加负荷的超欠情况;安全天数自动计算;能正确统计RTU、综合自动化装置停运时间,停运次数及动作率;能正确统计遥控、遥调次数和动作率;电容器的投切率计算:根据计算公式实现对电容器的日、月、年的投切率计算。
4.3 图形及人机界面
(1)图形显示及操作。
画面采用统一的Windows XP风格,包括厂站接线图、网络潮流图、曲线图、动态棒图、全网系统图窗、实时/历史数据报表、事项追忆重演曲线图、地理位置图、系统配置图、系统工况图、主机资源图(CPU负荷等)、通道工况图等;显示内容包括遥测、遥信、置入的数据和状态、计算处理量、时间等;调图方式有热点、菜单、图名3种;各显示器可显示不同的画面,可以在线进行报表数据、实时数据库和历史数据库的修改。操作员执行的所有操作都严格受到权限的控制,没有相应操作权限的操作员无法执行相应的操作。
(2)遥控和操作闭锁。
操作人员可在画面上对各厂站RTU及综合自动化装置接入的断路器及隔离开关正确控制;可对有载调压变压器分接头调节;控制时综合检查各种防误条件,具有严格的防误闭锁功能;遥控和遥调具备操作坐席、监督坐席、操作员、监督员权限设置,双机监督设置功能;操作使用对话框进行,每个操作步骤可自定义时限;系统自动记录控制操作事项,包括操作人、监督人、操作机、监督机等。
(3)事故及事故处理。
(4)事件顺序记录(SOE)。
(5)事故追忆及反演功能。
(6)系统时钟同步功能。
(7)报表打印功能。
(8)遥控操作安全约束功能。
5 结语
集控系统应用 篇7
关键词：集控中心调度系统,梯级水电站,位置选择比较,经济调度
0 引言
日鲁库、中古、汤古沟水电站工程位于九龙河流域四川省九龙县汤古乡境内,始于鸡丑山脚下,止于百尼电站取水口,平均海拔高程在3650m以上,省道(S215)贯穿3个电站首尾,交通便利,距成都约585km。3个电站都是以发电为单一开发目标,无防洪、航运、灌溉、漂木等综合利用要求。
3个水电站均为引水式电站,由首部枢纽、引水系统、厂区枢纽3部分组成。主要建筑物有:底格拦栅坝、沉砂池、暗渠、引水隧洞、压力前池(调压井)、压力管道、发电厂房、尾水渠及升压站等。
四川省九龙县汤古电力开发有限公司将日鲁库、中古电站、汤古沟电站及110kV升压站实行统一管理。为减少各水电站运行值班人员的数量,提高电站运行管理水平,改善运行人员生活环境,在中古电站旁管理站内建设集控中心调度系统,由集控中心调度系统集中监控并接受甘孜州地调调度。
1 集控中心梯级调度系统
集控中心计算机监控系统与各梯级电站采用单模光纤以太网连接,集控中心的生产管理和运行人员可以通过该系统对整个梯级电站的主辅设备进行实时、准确、可靠的操作,有效地完成各电站所有被控对象的安全监控,以及整个梯级电站的经济调度;可有效提高梯级水电站群的综合管理水平,发挥水电站群联合优化调度优势。
集控中心计算机监控系统接受电网调度机构命令,实现对各梯级的集中监控功能。
集控中心计算机监控系统支持各种应用软件及功能的开发应用,支持第三方软件在系统上无缝集成和可靠运行,支持数据网络通信,并能方便地与其它系统通信。
集控中心计算机监控系统符合安全防护的规定,严格执行国家经贸委关于“电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护规定”的要求。
集控中心计算机监控系统高度可靠、冗余,其本身的局部故障不影响现场设备的正常运行,系统的MTBF、MTTR及各项可用性指标均达到行业标准《水电厂计算机监控系统基本技术条件(DL/T578)》及《电力系统调度自动化设计技术规范(DL5003)》的规定。
集控中心计算机监控系统为分布开放系统,既便于功能和硬件的扩充,又能充分保护应用资源和投资。分布式数据库及软件模块化、结构化设计,使系统能适应功能的增加和规模的扩充,并能自诊断。
系统实时性好、抗干扰能力强。人机接口界面友好、操作方便。
远方中心计算机监控系统为容错设计,不因任何一台机器发生故障而引起系统误操作或降低系统性能。
计算机监控系统采用成熟的、可靠的、标准化的硬件、软件、网络结构和汉化系统。
系统支持在线及离线编程,远程编程维护。
该系统可广泛应用于大、中、小型梯级水电站、水电站群的联合调度和控制。
1.1 性能特点
依据梯级水电站群的水能资源,电网对各电站不同出线的电量需求,各电站水轮发电机组及主要设备的工作状况等都做出详细数据资料,在此基础上,统筹考虑电网需求、经济利益优化等因素,做出实时的发电出力安排,充分发挥上游水库对径流的调节作用,提高整个水电站群的能量效益。
1.2 主要功能
计算机监控系统能实时、准确、有效地完成对梯级电站被控对象的安全监控;数据采集和处理;安全运行监视及事件报警;梯级控制与调节;梯级、站级自动发电控制(AGC);自动电压控制(AVC);远程控制、调节和省中调(梯调、网调)调度的控制、调节;运行参数统计记录与生产管理;全梯级发电与输送电量、损耗电量平衡分析;系统自诊断与冗余切换;软件开发与维护;梯级联合经济调度控制(EDC);网络信息安全防护。
1.3 特点
(1)开放式系统。
该调度系统实现了软件、硬件、数据及用户交互方式等各方面的标准化接口,在系统上考虑到了MIS网、负荷控制、模拟盘、卫星钟外接设备,能方便地与其它系统集成,成为一个贯穿于整个梯级电站的大系统。
(2)分布式系统。
该调度系统采用了符合现代开放式系统标准的可扩充、分布式体系结构来取代传统的集中式系统,SCADA工作可以在不同的机器上协调进行,有效地降低了网络中各工作站的负荷。将整个网络作为一个多CPU的计算机系统,通过任务管理器合理地分配网络计算资源,管理系统中各模块的协调运行,监视网络站点的各个进程和线程,动态挂接模块,纠正局部模块的异常运行状态,从而在整体上提高系统的运行效率和可靠性。
(3)智能通信处理装置。
为提高整个系统的安全性、可靠性,提高系统运行速度,采用了模块独立的通信处理装置。该装置采用智能化设计,提供高的运算精度和可靠性,接口界面友好,中心频率、波特率均可根据需要调节。
(4)采用WINDOWSNT网络操作系统。
采用了跨平台的WINDOWSNT网络操作系统,既可以在服务器和工作站(可采用CICS或RISC技术)上运行,又可以在微机平台上运行。这种设计方案保护了用户的投资,不受平台限制,满足开放式系统的基本要求。
(5)通用完备的数据库管理系统。
SCADA/EMS/DMS系统是多模块、网络分布的计算环境,要求系统的数据库能够提供开放、统一的数据访问,而且SCADA/EMS/DMS系统对输入数据的准确度又有较高的要求;随着系统所需数据量的急剧增加,数据库必须能够实现大容量的数据存储和高速访问。采用开放的数据库连接标准(ODBC),用户可任选ORACLE、SYBASE、SQLSERVER等商用数据库,支持工业标准的SQL数据库查询语言,实现了网络范围内数据访问的透明性。
只要在数据库管理系统的系统基本参数中将系统中各种参数的容量加以修改,就可以轻松地扩充或减少系统的容量,且修改后,系统以前的参数自动调整,不须做任何修改。
(6)彻底的C/S(客户/服务器)体系结构。
C/S体系结构与NOVELL网络的资源共享模式有着本质的区别,在资源共享模式下,局域网中使用工作站的资源来运行所有的应用程序,服务器只是用来存放数据和程序,服务器的处理能力未能很好地发挥。在C/S模式下,任务是共同运行在客户和服务器上,这样用户得到的就不只是工作站的性能,而是工作站加服务器的性能。
在远动系统中,SQLSERVER运行于主、备后台机上,负责远动系统的数据存储及管理,如果配置高性能的后台机及相对便宜的工作站,通过客户/服务器两端功能的合理分布,在不增加总投资的情况下,可以提高远动计算机系统的总体性能。这种模式能减少在网络上传输的数据量,在远动实时数据量大的情况,可极大地减轻网络负担,有助于整个系统的稳定运行。
(7)安全机制。
系统提供了多级权限,对各级权限进行了严格的等级区分,各级用户有自己不同的权限,根据自己的权限进行相应的操作,保证了系统安全可靠地运行和参数数据库的安全。
(8)面向对象的技术。
该电力调度系统采用面向对象的思想和技术,使升级和集成更加自然和平滑,模块性更好,便于扩充和维护。
(9)多媒体技术。
该调度系统能处理字符、图像和声音等各种多媒体信息,使整个系统能以各种有声有色的信息同用户交互。
2 系统结构及硬件功能
2.1 系统结构
系统结构见图1。
2.2 硬件功能
2.2.1 网络设备
集控层配置3套接入交换机(交换机采用导轨式环网型,2个单模百兆光口,传输距离40km,8个电口),3套光口分别接入日鲁库电站、中古电站、汤古沟电站环网,3套光口均接入核心交换机,实现了集控中心与梯级电站的环形网络结构。集控中心的通信计算机同时接收梯级电站的实时数据,并且发送集控中心的控制要求。
2.2.2 SCADA/AGC/AVC服务器(双冗余配置)
SCADA服务器接收计算机通信服务器和其它服务器传送的数据,维持一个完整的实时数据库(监控系统数据库的SCADA部分)。服务器还完成开关量报警处理、模拟量越限检查、数据库数据的指定计算、实时数据传播到其服务器和工作站等任务。其它节点上的数据库分区,依赖于网络通信程序,保持各个节点上数据库的一致性。
2.2.3 历史数据服务器(双冗余配置)
每台服务器具备足够大的硬盘容量,以保证足够的保存时间。二台相同的历史数据服务器按热备用方式运行,存储相同的历史数据库。
2.2.4 操作员工作站
值班员工作站的功能包括图形显示、定值设定及变更工作方式等。运行值班人员通过彩色液晶显示器可以对电站的生产、设备运行做实时监视,取得所需的各种信息。电站所有的操作控制都可以通过鼠标器及键盘实现。
2.2.5 工程师/培训工作站
工程师/培训工作站主要用于系统维护和管理人员修改系统参数、定值,增加和修改数据库、画面和报表,实现对全厂各设备的仿真操作以及对运行人员的培训,并完成保护信息管理工作站的功能。
2.2.6 ON-CALL、语音报警工作站
ON-CALL功能主要通过1台ON-CALL工作站完成。其主要完成语音/电话报警、电话查询、事故自动寻呼(ON-CALL)及手机短信报警等功能。
3 系统软件
3.1 操作系统
操作系统具备进程管理(包括批处理、分时及实时进程管理)、进程间的同步或异步通信、虚拟内存管理及内存保护、中断处理和I/O管理服务、事件驱动、多线程多队列管理、资源分配控制、文件管理、共享进程库支持、动态链接、应用编程接口等功能。
3.2 网络软件
网络软件支持灵活的结构、国际通用网络通信协议(ISO/OSI、TCP/IP、TASE.2等)、局域网通信、远程数据通信、异种网络互联等功能;能实现远程调用、终端服务、打印服务、窗口服务、图形服务、网络文件共享等应用;具有严密可靠的网络安全保护措施。
3.3 图形用户接口(GUI)
提供遵循X-Window和OSF/Motif标准的图形用户接口,并满足如下要求:所选择的GUI对每种平台保持不变的应用编程接口(API),以实现从一种平台到另一种平台迅速而方便的移植。
3.4 程序设计语言
程序设计语言(C/C++、Java等高级语言)是来自厂家的标准版本。
3.5 支持软件
支持软件包括网络通信系统、进程管理系统、人机交互系统和数据库管理系统等。
4 监控系统技术指标
4.1 容量指标
(1)系统可接入电站个数≥10个。
(2)数据库规模:数据库存放模拟量、数字量、控制量、调节量、虚拟量等,总容量不少于200000。
(3)参加AGC机组:30个对象。
(4)历史数据库的历史数据至少在线保存2年。
4.2 实时性指标
(1)以对SCADA数据库的访问速率作为实时数据库实时性能的度量标准,访问方法为对任意数据的读或写。SCADA数据库的访问速率≥50000次/s。
(2)从模拟量越限、状态量变位到相应告警动作发出的时间≤5s。
(3)对画面显示,其实时性指标为:调任何画面,其响应时间≤1s;全系统扫描时间≤10s;画面上实时数据采用变化刷新,周期为2～10s可调;时钟数据的刷新周期为1s。
(4)AGC的实时性:计算执行周期3～30s可调;每次计算时间≤3s。
4.3 系统时间精度
(1)系统时钟的精度:±1×10-6s。
(2)系统时间与标准时间误差:≤1ms/d(不累计)。
4.4 SOE时间分辨率
站间:≤10ms。
实时数据处理指标:遥测量死区最小整定值为额定值的0.5%～1%(可调);主站对遥信量、遥控量和遥调量处理的正确率为100%。
4.5 可维修性
可维修性参数平均修复时间0.5h,设备具有自诊断和故障寻找程序,按照现场可更换部件水平确定故障位置。
4.6 系统安全性
(1)操作安全性:对系统每一功能提供校核,发现有误时及时报警并撤消命令;当操作有误时,能自动和手动禁止,并报警;对任何自动和手动操作做存储记录和进行提示指导。
(2)通信安全性:系统设计保证信息传送中的错误不会导致系统关键性故障;集控中心监控系统与电站计算机监控系统级的通信包括控制信息时,对响应有效信息或没有响应有效信息有明确肯定的指示;当通信失败时,重复通信3次并发出报警信号;当个别通道超过重发极限时,发出报警。
(3)硬件、软件和固件设计安全:有电源故障保护和自动重新启动;能预置初始状态和重新预置;具有自检查能力,检出故障时能自动报警;设备故障能自动切除或切换并能自动报警;系统中任何单个元件的故障不会造成设备误动。
(4)系统部署病毒防护系统,保证病毒特征码及时、全面的更新。
5 位置选择比较
集控中心的选址对整个网络的配置有直接影响。
5.1 选址中古电站
将集控中心的位置选择在中古电站旁管理站内的原因是公司的整个行政管理部门都设置在中古电站旁管理站内。集控中心距离日鲁库电站和汤古沟电站较近,便于公司对全部3个电站设备运行状况的了解和监控。但由于汤古沟电站是电网的接入点,所以汤古沟电站需要将数据重新发送至中古电站旁管理站内的集控中心进行汇总,这样在就需要增加一套由汤古沟电站转发数据的硬件设备,对投资有一定增加。
5.2 选址汤古沟电站
如将集控中心的位置选择在汤古沟电站,由于汤古沟电站作为电网接入点,所有的数据都要在汤古沟电站进行汇总,在网络层次上传输数据明确,对投资有一定降低。但由于公司行政管理部门都集中在中古电站旁管理站内,集控中心距离日鲁库电站较远,不便于公司对全部3个电站设备运行状况的了解和监控。
6 结语
从便于公司对全部3个电站设备运行状况的了解和监控考虑,集控中心调度系统的位置宜选择在中古电站旁管理站内。
该水电站集控中心调度系统,不仅能实现远程集控、统一运营的新生产模式,还能通过建设集控自动化系统、流域水情自动测报系统和通信系统,实时、准确、可靠地完成对所属电站的安全监控,可有效提高梯级水电站群的综合管理水平,发挥水电站群联合优化调度优势,实现发电量最大化、发电收益最大化、蓄能最大化、调峰能力最大化、耗水量最小化等目标。
参考文献
[1]四川省凡永工程设计有限公司.四川省甘孜州九龙县日鲁库、中古、汤古沟水电站初步设计报告[R].成都:四川省凡永工程设计有限公司,2007
集控系统应用 篇8
井下胶带输送机已成为煤矿生产中非常重要的运输设备, 它能否安全高效地运行, 直接决定着矿井机电设备的开机率和产量, 而老式的胶带传输方式, 采用继电控制, 每条皮带可以独立控制开停, 系统分散, 控制的灵活性差, 且各皮带的配置差异较大, 同时用人工操作, 操作人员劳动强度大, 运行效率低, 且易引起操作失误, 造成设备损坏, 甚至人员伤亡, 给矿上带来重大的损失。为此实现胶带输送机的集中控制就显得更加必要。根据上级总公司战略管理的要求, 减人提效成为当下矿业公司调整经济结构、转变经济发展方式、推动科学发展的重要抓手和突破口, 减人提效工作已经成为聚隆矿业公司内生性的战略要求。
2 创新点
采用了先进的自动化技术、PLC控制技术、信息化技术及计算机网络通信技术, 进行系统信息的采集、传输、加工处理、现场控制和状态显示, 实现系统的集中控制;提高了系统的实时性, 使煤流线上所有设备的闭锁关系更加可靠, 完全实现了各种运行模式下的顺煤流停车, 逆煤流启车的顺序控制;同时, 利用数据库技术, 进行数据信息的存储加工, 实现故障查询、操作查询、设备开停查询、数据实时曲线显示等功能, 使系统管理功能更加完备。
3 技术关键
通过这项技术的应用, 针对胶带机集中控制系统的实际运行情况, 结合减员提效、可靠先进的原则, 实现如下功能和目标:
3.1 视频监控
对煤流系统关键控制点增加视频摄像头, 并实现联网;在二部强皮机头候车硐室安装一台隔爆显示器对图像实时监测, 在控制室安装一台硬盘录像, 对现场图像进行实时监测及录像。实现对煤流系统现场全景全覆盖。
3.2 胶带机集控
集中控制系统将矿方原有三部强力皮带控制系统和平皮带、转载皮带、给煤机通过以太网络连接成集控煤流, 按照现场工作的流程, 增加各设备和流程的闭锁关系及沿线预警提示, 保证安全。界面如图1 所示。
项目试运行以来, 系统煤流量控制更加精确, 运输量稳定, 极大地提高了系统的产品输送能力, 提高了设备的开机时间, 提升了设备的利用率。系统可以从集控室实时观测到系统各设备的运行状态, 可以较好的调节系统各环节功能的发挥, 使系统运行效率达到最佳。
4 实现的功能
为了满足日常运行、检修、故障处理等需要, 操作台具备三种控制模式:就地检修、就地手动和就地自动。操作人员可采用不同方式控制各条皮带的启动和停止。
(1) 就地检修控制。当日常检修或故障处理以及特殊需要时, 操作人员可在操作台上单独控制每个设备的开停。
(2) 就地手动控制。在这种方式下, 设备之间存在闭锁关系, 只有前面的皮带开后, 后面才能开。
(3) 就地自动控制。在这种方式下, 操作人员只需在操作台上选择好系统启停流程, 可实现系统的一键按煤流开车。
(4) 工况图显示。工况图动态显示整个系统皮带、给煤机运行的工况, 以及主要保护有关参数信息。
(5) 信息图显示。实时显示皮带、给煤机开/ 停状态。如皮带开停状态、检修状态及运行开机时间、停机时间等参数。
(6) 故障及保护显示。同时实时显示皮带和各种保护传感器的工作状态, 显示皮带的故障类型, 分站之间通信是否异常。
(7) 地面远程功能。上位机具有远程开车停车、故障诊断、历史记录开停查询等功能, 同时可时时浏览视频图像。
5 结束语
按照党中央、国务院的决策部署, 根据省委、省政府的要求, 依据集团战略管理的需要, 减人提效成为冀中能源邯矿集团聚隆公司调整经济结构、转变经济发展方式、推动科学发展的重要抓手和突破口, 已经是大势所趋, 并且减人提效工作已经成为公司内生性的战略要求, 应用前景广阔。
摘要：为调整经济结构、转变经济发展方式、推动科学发展, 减人提效, 实施安全高效运行, 我矿积极研发, 通过自动化技术、PLC控制技术、信息化技术及计算机网络通信技术, 进行系统信息的采集、传输、加工处理、现场控制和状态显示, 实现系统的集中控制;提高了系统的实时性, 使煤流线上所有设备的闭锁关系更加可靠, 完全实现了各种运行模式下的顺煤流停车, 逆煤流启车的顺序控制。
关键词：主运输,集控系统,井下运输,PLC,自动化技术
参考文献
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