基于PLC直接上网LCU结构的实现VIP专享VIP免费

基于PLC直接上网LCU结构的实现胡文伟�(浙江紧水滩水力发电厂,浙江丽水�323000)摘�要:简述了基于PLC直接上网的LCU结构、特点,及其与传统LCU结构的相互比较;主要介绍基于PLC直接上网的LCU结构下智能设备的接入方式,并举例说明经专用通讯工作站方式的基于PLC直接上网的LCU结构的实现。关键词:PLC直接上网;LCU结构;智能设备接入中图分类号:TM622;TM769����文献标识码:B���文章编号:1006-3951(2006)03-0095-021�前言水电厂计算机监控系统通常分为两大部分,一是用于全厂范围设备的控制,称为上位机系统,另一部分是水轮发电机层的控制部分,称为现地控制系统LCU,常称为下位机控制系统。LCU主要是就地对机组运行实现监视和控制,一般布置在发电机附近,是较底层的控制部分。按监控对象与地理位置可分为机组LCU、公用LCU、开关站LCU等。从常用的结构看,也有多种配置方式,如一体化工控机加PLC、触摸屏加PLC直接上网、控制面板加PLC直接上网及交换机加PLC直接上网等。计算机技术经历了�以大型机为基础的计算�、�以PC机为基础的计算�、�以网络为基础的计算�三个阶段,这也同样反映到LCU研制的动向上来。类似的有以单板机为基础的LCU,以PLC为基础的LCU和以太网为基础的LCU。PLC直接上网取消了工控机,可靠性大大提高,已经成为LCU的主流配置。采用PLC直接上网,由于取消了工控机,必须解决三个问题,一是完成事件记录,二是解决调试面板问题,三是智能设备接入问题。本文主要分析的是基于PLC直接上网的LCU结构下智能设备的接入问题。2�传统的LCU结构到目前为止,普遍使用的LCU结构主要由工控机和可编程控制器(以下简称PLC)构成。PLC作为主控制器,采集LCU开关量输入、脉冲量输入、数字量输入、模拟量输入,根据给定的指令或流程自启动控制(开关量)输出,对设备进行控制。从这种结构可以看出,PLC作为LCU数据采集与控制的中心,它的实时性、可靠性非常重要。这种结构中的工控机,是作为LCU主机而存在的。它的主要任务是将PLC采集的数据进行标度变换、越限报警、数据打包等数据处理功能,并将LCU的所有数据上送到上位机系统。同时,上位机系统的控制命令经工控机下达给PLC。传统LCU结构的工控机,可以方便地利用扩展串口部分实现与其它智能装置、设备通讯接口。PLC与上位机通讯均需通过工控机进行,工控机的数据处理能力强,可以做为现地LCU的人机联系手段,为现地维护和设备试验提供方便。工控机在传统LCU结构中作为网络接口,与PLC相比可靠性较低,从而影响了LCU的可靠性。为了提高LCU的可靠性,监控系统厂家已开发了基于PLC直接上网的LCU结构。3�基于PLC直接上网的LCU结构的智能设备接入方式随着计算机硬件、软件及网络技术的快速发展,国际上著名工控厂家及系统集成商都大力开发支持直接上以太网的PLC产品。现在国际上知名的PLC厂家产品均能够实现直接上网,如施耐德公司全线的Quantum系列、Premium系列等;通用电气公司GE90-70系列、GE90-30系列、VersaMAX系列等;西门子公司的有关PLC系列控制器等。LCU采用PLC直接上网的结构后,由于取消了工控机,没有硬盘等部件,可靠性大大提高。现在,LCU一般都需要与交流采集器、温度巡测仪、调速器、励磁调节器、保护等智能设备进行通讯,必须妥善解决PLC直接上网后智能设备的接入问题。95����第22卷第3期�����������������云南水力发电YUNNANWATERPOWER�收稿日期:2005-11-22�作者简介:胡文伟(1969-),男,浙江永康人,工程师、技师,从事水电站运行维护管理工作。在有工控机的传统LCU结构中,通讯实现是比较容易的,通讯的方式也比较灵活。但在采用PLC直接上网的结构后,就必须考虑各种PLC产品特性对接入LCU智能设备的影响。PLC与工控机相比,通讯接口少,方式比较少。基于PLC直接上网的LCU结构下智能设备接入问题,解决方法有以下几种。3.1�直接接入PLC智能设备通过CPU上的串口或一般通讯模块的串口接入PLC。对于一些如GE90系列PLC,它有一种模块,该模块通讯方式为主方式,可以使用不同通讯协议编程与智能设备通讯,这种方法智能设备与PLC的数据交换的速率是串口的速率,智能设备采集的数据可以在PLC控制流程中使用。设备通讯协议一致且数量不多时,比较适合...