菲尼克斯plc在水電站的智能自動(dòng)化plc控制系統(tǒng)

　   在現(xiàn)代的社會(huì)，世界上很多國(guó)家對(duì)于水電站的利用有很大的浪費(fèi)，菲尼克斯plc能把大多數(shù)國(guó)家發(fā)電站節(jié)能減排作為國(guó)家發(fā)展目標(biāo)，由于其可再生能源和無(wú)污染，低運(yùn)行成本，高效率和靈活性以及容易的電力峰值，水力發(fā)電已成為各國(guó)優(yōu)先發(fā)展的首選。

　　隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，從有人到無(wú)人看管;從水利信息自動(dòng)化到無(wú)人值守的水電站，到連接智能變電站，這將是智慧電力的重要發(fā)展方向。

　     目前水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)按目標(biāo)設(shè)計(jì)，采用開放式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括：主控層，通信層和現(xiàn)有地層，主控制層和通信層(工廠級(jí)控制單元)通常由積分器提供。當(dāng)前的底層，也稱為本地控制單元(LCU)，具有保護(hù)，測(cè)量和控制的所有功能，并遵循相對(duì)獨(dú)立和動(dòng)作可靠性的原則，不依賴于通信網(wǎng)絡(luò)和管理主機(jī)。并且保護(hù)功能符合一些標(biāo)準(zhǔn)要求。

　    湘岳水電站的本地控制LCU由菲尼克斯電氣提供。每個(gè)單元LCU使用2套Phoenix plc大型PLC-AXC3050;公共和開關(guān)站LCU采用1套Phoenix Electric中型PLC-AXC1050;輔機(jī)(泵站)LCU采用4套Phoenix PLC小型PLC-INLINE131; SOE模塊采用Phoenix Electric高速AXLDI32點(diǎn)模塊;本地LCU和主控層均采用MODBUS-TCP通信協(xié)議。

　    香碧瑞水電站位于山區(qū)，施工面積小;進(jìn)水量受季節(jié)變化的影響很大，項(xiàng)目在春季實(shí)施，因此施工進(jìn)度要求迫在眉睫。由于菲尼克斯電氣的產(chǎn)品和技術(shù)的特點(diǎn)，電氣工程技術(shù)人員只需花費(fèi)15天的時(shí)間了解過(guò)程，協(xié)助集成商進(jìn)行編程和調(diào)試，并與上層協(xié)調(diào)，直到電站連接到電網(wǎng)。無(wú)論是安裝公司還是甲方人的技術(shù)，我都很欣賞鳳凰。

　　菲尼克斯plc控制系統(tǒng)用于水電建設(shè)：

　　1、Phoenix Contact CPU模塊，集成電源，網(wǎng)絡(luò)端口，以及各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等硬件和軟件功能，這種集成設(shè)計(jì)可以節(jié)省大量的選擇，設(shè)計(jì)等煩惱，減少中間環(huán)節(jié)，提高設(shè)計(jì)和應(yīng)用可靠性;

　　2、本項(xiàng)目使用的三種不同性能控制器與Modbus TCP客戶/服務(wù)器功能集成，非常便于與主流計(jì)算機(jī)監(jiān)控水電行業(yè)上層平臺(tái)進(jìn)行通信。對(duì)于菲尼克斯單元CPU控制器，如3050控制器，它可以與多達(dá)32個(gè)設(shè)備進(jìn)行Modbus TCP/ip通信，這有利于集成解決方案設(shè)計(jì);

　　3、IO擴(kuò)展功能很強(qiáng)大，可以擴(kuò)展到64個(gè)模塊，對(duì)于需要增加現(xiàn)場(chǎng)IO點(diǎn)數(shù)，可以輕松解決;

　　4、本項(xiàng)目菲尼克斯plc采用PC WORX編程開發(fā)環(huán)境，開發(fā)界面可選擇全中文界面，vb編程語(yǔ)言，通過(guò)SFC編程語(yǔ)言可視化顯示啟動(dòng)，關(guān)機(jī)等過(guò)程狀態(tài)，一目了然，此外，PC WORX還提供其他方便的功能，例如：監(jiān)控/調(diào)試界面，用于顯示變量狀態(tài)，覆蓋/strong制變量或配方;斷點(diǎn)，單步;實(shí)時(shí)邏輯分析儀;程序如修改，修改在線安裝等，易于學(xué)習(xí)，直觀方便編程和調(diào)試人員;

　　5、系統(tǒng)IO模塊全部通過(guò)串聯(lián)連接，可以預(yù)接線或快速現(xiàn)場(chǎng)連接，無(wú)需適配器端子，簡(jiǎn)單，省力，可靠。

　　6、支持各種IT技術(shù)，實(shí)現(xiàn)IT和OT的集成。

　　AXC3050控制器

　編程接口

　　眾所周知，水電站的發(fā)電能力一方面取決于上游供水量，另一方面取決于電力負(fù)荷的需求。因此，水電站需要服從電網(wǎng)調(diào)度。因此，水電站的最大控制需求來(lái)自改變的電網(wǎng)調(diào)度。從0需求到滿足，這種需求是動(dòng)態(tài)的，準(zhǔn)備就緒，這就是我們所說(shuō)的峰值和頻率調(diào)制。因此，控制系統(tǒng)需要對(duì)這些要求做出可靠的響應(yīng)，并且需要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)響應(yīng)這些要求，并且執(zhí)行順序控制當(dāng)然越短越好。菲尼克斯plc電氣保證對(duì)plc控制系統(tǒng)的可靠性和安全性。

　　菲尼克斯電氣提供的Axio系列plc控制系統(tǒng)，對(duì)CPU模塊和IO模塊的抗沖擊性性能很高，同時(shí)采用直插式端子連接，無(wú)需轉(zhuǎn)移，無(wú)需螺釘，抗振性能可達(dá)5g，充分消除了電站啟停時(shí)振動(dòng)產(chǎn)生的不可靠沖擊，它可以在-25°C~60°C的環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。通過(guò)EN 61000-6-2的抗電磁干擾測(cè)試，認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)可達(dá)到A級(jí)，在10V/m的電場(chǎng)強(qiáng)度范圍內(nèi)可以穩(wěn)定運(yùn)行，非常適合復(fù)雜的電磁場(chǎng)水電站場(chǎng)地環(huán)境。

　　本項(xiàng)目使用的Phoenix Contact AXC 3050 PLC控制器性能強(qiáng)大：CPU頻率為1.3GHz，位處理能力(1Kbit)僅為1μs，并且有三個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)端口。此外，本地總線采用Phoenix AXIO背板總線技術(shù)，處理速度可達(dá)100M，包括4M程序存儲(chǔ)器和8M數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，可確保整個(gè)下位控制系統(tǒng)快速響應(yīng)上限要求并快速收集現(xiàn)場(chǎng)發(fā)信號(hào)到上方位置。

　　現(xiàn)代水電站的設(shè)計(jì)要求無(wú)人值守或代表性不足。因此，除了高度自動(dòng)化之外，監(jiān)控系統(tǒng)易于維護(hù)和調(diào)試。例如，Phoenix Contact的控制系統(tǒng)可以使維護(hù)和調(diào)試工作變得簡(jiǎn)單。 ：

　　1、控制器可以擴(kuò)展SD卡。 SD卡存儲(chǔ)IP地址和程序信息。無(wú)需設(shè)置控制器?？梢酝ㄟ^(guò)直接插入原始SD卡來(lái)啟動(dòng)。

　　2、串口通訊，可供下載程序，以及啟動(dòng)和關(guān)閉菲尼克斯plc。　　

       水電作為可再生能源，在世界各國(guó)廣泛使用，目前，水電作為一種成熟的能源形式，一方面朝著智能化的方向發(fā)展，另一方面朝著可靠的電力傳輸方向發(fā)展。由于中國(guó)的電網(wǎng)是骨干電網(wǎng)，水力發(fā)電的不穩(wěn)定性將影響骨干網(wǎng)的電力傳輸。因此，國(guó)家正在推動(dòng)抽水蓄能電站，以確保水電的使用;另一方面，發(fā)電站智能電網(wǎng)的興起智能化也提出了諸如IEC61850協(xié)議的使用等要求。

　　總結(jié)：菲尼克斯plc電氣可以提供符合IEC61850協(xié)議的控制器和IO產(chǎn)品和技術(shù)，以滿足智能電站的需求。如果大家有水電站這方面的問(wèn)題，歡迎咨詢?nèi)莞须姎?