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计算机监视系统的组成和工作原理

更新时间:2014-01-03      浏览次数:1847

随着机组容量增大和热力系统的复杂化,在运行中必须监视的信息量和操作指令不断 增加。如果仍然采用传统的常规仪表,则难以胜任。从70年代初国外就开始将电子计算机 技术在火电厂中应用,并开发了计算机监视系统(computer monitoring system, CMS),用于分散控制系统,称数据采集系统(DAS)。它主要实现数据采集与处理,CRT屏幕显示, 制表打印及事故追忆,性能计算等。对于有成熟运行经验的机组,可根据要求设置机组启 停操作指导、*运行操作指导、预防或处理事故操作指导等。此系统的优点是灵活、安 全,以及计算机给出的信息可供运行人员参考分析;缺点是需要人工操作。

计算机监视系统如图3-22所示,它基本上由硬件和软件两大系统组成。硬件有主机 (以中央处理器CPU为主体,包括内存、外存及选件)、外部设备(包括打印机、程序员站、 CRT显示和功能键盘等)、过程通道(包括模入、模出、开入、开出及脉冲输入等)、预制 电缆和中间端子箱、电源装置等,它是组成计算机监视系统的基础。为了提高计算机系统 供电的可靠性,一般采用不间断电源装置(UPS)供电,它是由整流器、逆变器、蓄电池、 开关等组合而成的一种电源设备,能在交流输入电源发生故障时保证向负载供电的连续性。

软件系统是指各种程序和有关信息的总集合,分为系统软件(包括程序设计系统、诊断程序和操作系统等)、支撑软件(包括服务程序等)和应用软件(包括过程监视程序、过 程控制计算程序和公共应用程序等)。软件在设计和调试完成后,存入主机的内存和外存中,以供系统运行使用。

目前,200MW及以下机组,一般采用 以CRT为监视中心的计算机监视系统,用 于数据采集和处理,其硬件配置见表3-28。 现以EDPF—1000型分布微机监视系统为例,简述其在200MW机组的应用情况。

EDPF—1000分布式微机监视系统是 电力科学研究院电厂自动化研究所开发 的,是一种由高速数据通信公路(通信速率 为500kbps)连接起来的多微机系统。每台 微机通过通信控制器和通信网络相连,称 为一个“工作站”。各站之间只有数据信息 的沟通,而没有程序方面的。各站均能 独立工作,但彼此分工,协同完成各种监视 功能。本系统zui多可连接32个站。

用于200MW机组监视的典型系统 (EDPF—1000)结构如图3-23所示,共5 个站,分属三种类型:

 

(1) 数据采集站两台:由Z80A (8位)微机及输入、输出通道组成。它通过与现场的 过程接口,对机组的运行数据进行采集和处理。其信息通过通信网络送到系统的其他各站。

(2) 运行员站两台:由PC9801FC (16位)微机系统(包括CRT、键盘、打印机)及 控制台、盘组成。它是主要的人机接口,是集中监视管理整个发电机组运行的中心。它通 过通信网络由数据采集站获得信息,进行二次处理及机组性能计算、偏差损失计算,为运行人员提出报警、打印、制表、趋势显示、启动曲线显示、模拟图显示、事故追忆、事件 顺序记录、效率监视等。

(3)工程师站一台:由PC9801FC微机系统构成,可用来设置和修改运行参数,进行 画面和各种表格的生成及修改,彩色画面拷贝,必要时也可投入实时运行。

用于200MW机组的系统共有五台微机,内存2MB,外存硬盘10MB,六台软盘驱动器, 三台彩色显示器,三台彩色打印机,三个键盘。I/O点,计有模拟量输入256 (采样速度为 100点/s)点,开关量输人192 (其中中断型64)点,脉冲量输入、模拟量输出和开关量输 出各8点。

系统中工作站的数量及其功能的划分是灵活的,经过重新组态和组合,可以适应不同 容量机组的需要。 

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