［摘要］：從20世紀(jì)90年代以來，隨著IT技術(shù)的進(jìn)步以及電力事業(yè)的蓬勃發(fā)展，中國電力行業(yè)水電站自動(dòng)化的水平不斷提升，“無人值班、少人值守”在電力行業(yè)迅速普及，電廠技術(shù)和管理水平大大提高，減人增效成果顯著。在這個(gè)過程中，水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用?，F(xiàn)代的監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)全電站的數(shù)據(jù)集中監(jiān)控、主輔設(shè)備自動(dòng)控制、遠(yuǎn)方遙控和遙調(diào)、信息遠(yuǎn)傳等功能，是水電站安全、可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的可靠保證。［關(guān)鍵詞］： 編碼器 電機(jī) 流量計(jì) modbus

從20世紀(jì)90年代以來，隨著IT技術(shù)的進(jìn)步以及電力事業(yè)的蓬勃發(fā)展，中國電力行業(yè)水電站自動(dòng)化的水平不斷提升，“無人值班、少人值守”在電力行業(yè)迅速普及，電廠技術(shù)和管理水平大大提高，減人增效成果顯著。在這個(gè)過程中，水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用。現(xiàn)代的監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)全電站的數(shù)據(jù)集中監(jiān)控、主輔設(shè)備自動(dòng)控制、遠(yuǎn)方遙控和遙調(diào)、信息遠(yuǎn)傳等功能，是水電站安全、可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的可靠保證。
借助全新的信息技術(shù)，水電廠自動(dòng)化系統(tǒng)無論在結(jié)構(gòu)上還是在功能上，進(jìn)入了一個(gè)全新發(fā)展階段。水電廠自動(dòng)化需要適應(yīng)新的市場形勢，發(fā)展成為一個(gè)集計(jì)算機(jī)、控制、通信、網(wǎng)絡(luò)、電力電子為一體的綜合系統(tǒng)，具備領(lǐng)先的硬件結(jié)構(gòu)，開放的軟件平臺(tái)和強(qiáng)大的應(yīng)用系統(tǒng)，保證水電廠自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)全天候不間斷運(yùn)行，能夠輕松應(yīng)對(duì)未來業(yè)務(wù)發(fā)展需要。
基于南大傲拓公司NA系列PLC的水電自動(dòng)化解決方案，成為水電站監(jiān)控系統(tǒng)的首選產(chǎn)品之一。

如何以強(qiáng)大PLC打造計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)
目前，水電廠監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)基本上以面向網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，系統(tǒng)級(jí)設(shè)備大多采用以太網(wǎng)Ethernet或光纖環(huán)網(wǎng)FDDI等通用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，連接高性能的微機(jī)、工作站、服務(wù)器，在被控設(shè)備現(xiàn)場則較多地采用PLC或智能現(xiàn)地控制單元，再通過現(xiàn)場總線與基礎(chǔ)層的智能I/O設(shè)備、智能儀表、遠(yuǎn)程I/O等相連接構(gòu)成現(xiàn)地控制子系統(tǒng)，與廠級(jí)系統(tǒng)結(jié)合形成整個(gè)控制系統(tǒng)。
隨著安全生產(chǎn)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電力市場等功能的擴(kuò)展，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)地控制子系統(tǒng)核心控制器的能力也提出了更高的要求。在現(xiàn)地控制級(jí)核心控制器的選擇上，功能強(qiáng)大的PLC成為大多數(shù)系統(tǒng)的首選。目前通常使用的國外通用型PLC存在各種問題：如無專用SOE模件；開出回路簡單，在強(qiáng)干擾下容易誤動(dòng)；通信擴(kuò)展能力差；調(diào)試過程不方便，不直觀等。因此新一代的PLC必須考慮到行業(yè)特點(diǎn)，并能夠擁有比國外通用型PLC更強(qiáng)大的功能。
總體而言，水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)需要PLC具有強(qiáng)大的可靠性、專業(yè)性、擴(kuò)展性，這樣才能保證電力行業(yè)在計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)方面的投資不僅能夠滿足現(xiàn)實(shí)和未來需要，而且投資能夠得到全面保護(hù)。

基于NA400 PLC的解決方案讓水電廠自動(dòng)化更加強(qiáng)大可靠
NA400智能可編程控制器作為南大傲拓公司NA系列智能可編程控制器家族中的重要成員，在開發(fā)研制過程中采用了工業(yè)控制領(lǐng)域的一系列最新成果和最新思想，總結(jié)了國外PLC的成功之處，瞄準(zhǔn)當(dāng)今PLC的最新發(fā)展趨勢，生產(chǎn)過程采用先進(jìn)的生產(chǎn)加工工藝和精制的外觀設(shè)計(jì)，相信會(huì)給您帶來耳目一新的感覺。主要特點(diǎn)如下：
 高性能的監(jiān)控(CPU)模件CPU模件采用符合國際標(biāo)準(zhǔn)IEEE P996.1的嵌入式技術(shù)，Pentium級(jí)，主頻300MHz以上；大容量的電子硬盤及內(nèi)存；軟件采用實(shí)時(shí)多任務(wù)的嵌入式操作系統(tǒng)。高檔的軟硬件配置使得CPU模件具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力、運(yùn)算能力以及通訊處理能力，智能性由此可以得到明顯地提高。
 全智能化的I/O模件I/O模件全部智能化，除完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)外，能夠?qū)Σ杉臄?shù)據(jù)進(jìn)行處理，同時(shí)具有自診斷功能，保證在工業(yè)現(xiàn)場的惡劣環(huán)境下更穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)能更好地避免一些干擾信號(hào)對(duì)數(shù)據(jù)采集的影響。
 開放、標(biāo)準(zhǔn)的通訊網(wǎng)絡(luò)提供10M/100M以太網(wǎng)接口，支持Modbus/TCP規(guī)約。多套PLC與監(jiān)控軟件、上位機(jī)系統(tǒng)可組成廠級(jí)局域網(wǎng)。
 強(qiáng)大的串口通訊功能串口通訊模件提供8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的RS-232或RS-485通訊接口，每個(gè)串口均支持可編程方式。
 先進(jìn)的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部通訊采用CANbus現(xiàn)場總線，通訊速率快、抗干擾能力強(qiáng)且易于擴(kuò)展。
 靈活、可靠的雙機(jī)熱備冗余方案支持雙CPU模件、雙以太網(wǎng)、雙機(jī)熱備冗余方案，實(shí)時(shí)備份數(shù)據(jù)，控制更加可靠。無需編制任何程序，免維護(hù)。
 方便實(shí)用的現(xiàn)地人機(jī)接口提供了與觸摸屏的串行通訊接口，支持Modbus通訊協(xié)議?？膳c多種觸摸屏直接連接，無需增加輔助設(shè)備，也無需編寫通訊驅(qū)動(dòng)程序，實(shí)現(xiàn)非常簡單。
 靈活的模件配置I/O模件、CPU模件和電源模件可以安裝在底板任何位置，雙機(jī)配置的情況下CPU模件可以安裝在不同的底板上，應(yīng)用更加靈活、方便、可靠。
 經(jīng)濟(jì)、靈活的系統(tǒng)配置NA400智能可編程控制器提供了經(jīng)濟(jì)實(shí)用的系統(tǒng)配置方案，主要體現(xiàn)在：
 擴(kuò)展I/O模件無需配置專用擴(kuò)展模件，只需擴(kuò)展電纜連接在擴(kuò)展底板上即可，降低了系統(tǒng)成本；
 功能強(qiáng)大的CPU模件提供了以太網(wǎng)接口，為用戶節(jié)省了以太網(wǎng)模件的開支
 串口通訊模件提供8路標(biāo)準(zhǔn)的RS232/RS485接口，且可以方便地?cái)U(kuò)展，功能更強(qiáng)大，大大降低了與現(xiàn)場智能設(shè)備通訊的成本；
 雙CPU熱備冗余系統(tǒng)中，無需支付象熱備模件這樣的軟、硬件開銷，使系統(tǒng)更可靠、配置更經(jīng)濟(jì)。
 輸出密碼鎖技術(shù)開關(guān)量輸出模件采用輸出密碼鎖技術(shù)，確?？刂戚敵霾粫?huì)誤動(dòng)及拒動(dòng)。
 SOE事件順序記錄提供SOE事件順序記錄功能，分辨率達(dá)1毫秒。
 GPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘接口具有GPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘接口，無需設(shè)置，無需編程，可直接對(duì)裝置對(duì)時(shí)。
 界面友好、功能強(qiáng)勁的編程軟件NAPro。NA400 PLC、NA600 PLC以及NA200 PLC使用同一編程軟件NAPro，該軟件除支持梯形圖、指令表、結(jié)構(gòu)文本等傳統(tǒng)編程方式外，還支持可視化的編程語言——流程圖編程，并且不同語言編寫的程序之間可互相調(diào)用。尤其是采用流程圖編程，即使沒有任何編程經(jīng)驗(yàn)或從未學(xué)過其他編程語言的初學(xué)者也可輕松掌握。

實(shí)現(xiàn)無人值班，減員增效
現(xiàn)在，基于NA400系列PLC的水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)為水電站提供了靈活、強(qiáng)大、可靠的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)功能齊全，軟件和硬件標(biāo)準(zhǔn)化程度高，滿足了水電廠“無人值班”(少人值守)的要求，實(shí)現(xiàn)減員增效，能夠取得了良好的成效，可廣泛地應(yīng)用于多個(gè)大中小型水電自動(dòng)化工程。

典型配置
某水電站裝機(jī)容量為4×10000kW，電站二回110kV電壓接入國家電網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)采用單以太網(wǎng)，星形結(jié)構(gòu)，PLC與上位機(jī)通過以太網(wǎng)連接，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可選用交換機(jī)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：

配置表