摘要:本文主要介绍了NC3.0系统在水利工程的应用。文中列举NC3.0集控平台在新疆库尔勒某扬水工程中的运用,泵站监控平台能迅速可靠准确有效地完成对各泵组的安全监视和控制,以及对整个系统的运行管理,包括历史数据存档、检索、运行报表生成与打印等。同时本文也对项目实施中遇到的问题进行了详细分析和处理。
关键词:NC3.0;OPC技术;域名解析;内网穿透
引言
某扬水站是保障孔雀河不断的唯一控制性工程。工程管理处位于湖东侧,距库尔勒市65km。管理处由东、西两座泵站组成。东、西泵站已经各自建设有计算机监控系统。东、西两座泵站设计总装机11 台,设计总流量为90m3/s,加大流量108m3/s。年抽水量8-10亿m3。是塔里木河流域综合治理项目中三个标志性工程之一。
1 系统概述
在西泵站集控中心和东泵站监控室对各个泵组进行远方监控(如图1),包括泵组启动、停止,操作过程 有事先提示。反映各个设备状态、过水动画显示等,运行故障能及时报警,具体如下:
1)东、西泵站现地层为最高级控制权限。
2)东泵站控制室在东泵站现地LCU权限切换至远方时,可实现东泵站控制室的远方自动控制。
3)西泵站集控中心在西泵站现地LCU权限切换至远方时,可实现西泵站控制室的远方自动控制。
4)西泵站集控中心在东泵站现地LCU权限切换至远方时,且东泵站控制室将权限切换至西泵站。集控中心或东泵站控制室计算机监控系统故障时,可实现对东泵站远方自动控制。
图1新疆某扬水站控制系统网络示意图
根据横向分层,纵向分区的控制特性,计算机监控系统设备间通信即分中心级与现地控制级单元之间的通信采用以太网通信方式。各继电保护装置均采用微机型设备。保护系统的动作及报警信号将通过通信接口的联系方式传至机组 LCU、公用LCU,经LCU上传至泵站的主控级。
2实施方案
NC3.0作为统一的数据信息平台,可以实现与自动化系统之间的资源整合,通过通用标准的数据接口方式对各子系统进行数据进行监视和控制。
实施中为东西泵站提供了两套数据库服务器,且两套实时数据服务器互为热备冗余,考虑到东西泵站之间的线缆可能会出现通讯故障,东西泵站各放置一套服务器。同时每台服务器提供两路电源。确保因通讯故障影响数据服务器的正常运行。另外磁盘阵列要求为RAID5EE规范。方便数据维护和磁盘的更换,同时磁盘阵列容量必须要大于1TB。OP工作站安装5套,其中西泵站中控室安装两套redhat系统的工作站和一套装有Windows Server 2012服务器操作系统的通讯机。东泵站中控室安装两台Linux系统的OP工作站。并配有相应的鼠标及键盘。
SJ-30D通讯机东西泵站各一套,安装到中控室通讯柜,东泵站的一套用于采集冷却水系统、励磁系统、前后池水位、直流屏以及电度表。西泵站的一套用采集温度巡检仪,励磁保护、继电保护和主泵润滑水。
卫星对时装置一套,用于同步机组LCU采集时间、上位机系统时间、保护装置以及服务器的时间,正向隔离设备一套,并且符合国网电力二次系统安全防护的规定,千兆口工业级交换机两台,东西泵站各一套。东西泵站终端,OP工作站、运行人员培训工作站各一套,安装于中控室。键盘鼠标及显示器各一套。
工程集水井水泵控制系统、消防泵控制系统、技术供水控制系统 使用的是VersaMax系列的PLC,这种型号的PLC无法使用Modread驱动。考虑到不同设备之间存在通讯障碍,可以使用OPC这项技术来解决这个问题。OPC技术能给两种不同的协议建立互通的桥梁。在OPC技术还未产生之前,自动化现场的控制设备要相互通信是没有统一标准的,不同的硬件厂商和软件厂商都制定了自己的通讯方式。由于每家厂商的通讯标准不统一,就造成了软件和硬件之间、设备与设备之间的通信无法实现,这样就需要为不同的设备编写不同的通信程序(如图2)。
图2 为不同的设备编写不同的通讯程序
3结论
NC3.0系统在设计和调试期间显著降低了安装和调试人员的工作量和劳动强度。系统已经连续稳定运行6个月,各子系统运行可靠,未发生死机和误操作。上位机画面简洁生动,易于操作。模拟量输入、开关量输入和模拟量输出的误差和线性度均符合国家标准。通信系统未发生死机和堵塞。主从模式也为操作监控和维护人员进行故障排除提供了便利。主从交换机和服务器热备冗余经过测试都具有极其稳定的性能。NC3.0集控系统的稳定运行为扬水工程机组等各种设备的使用寿命提供了必要条件。其低维护率的结果,不但延长了机组稳定抽水的时间,提高了经济生产效益。系统自开机后,性能优越,安全稳定效果明显。
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