一種水電站勵磁和監控一體化系統的制作方法

本實用新型涉及電子技術領域，特別是一種水電站勵磁和監控一體化系統。

背景技術：

我國境內有多條流量很大的河流，因此我國的水利發電事業發展迅速，尤其是三峽水利工程更是舉世矚目的壯舉，水利發展不像火電、核電等發電方式，其受環境的因素影響巨大，如果沒有綜合自動化系統，而是依靠傳統的人工操作控制，將難以滿足市場競爭的需要，為了滿足社會對高質量電能的要求，為了提高電能質量和發電效率，需要對水電站中以常規控制、人工操作為主的控制模式進行以計算機監控系統為基礎的綜合自動化改造；對新建水電站應按綜合自動化要求進行設計并實施，使水電站逐步實現少人值班，最終達到無人值班或少人值守的目標。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種水電站勵磁和監控一體化系統，能夠對水電站進行實時監控，提高工作效率，降低故障率。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是：一種水電站勵磁和監控一體化系統，包括勵磁PLC系統和拓展控制系統，拓展控制系統通過通信單元與勵磁PLC系統連接；所述勵磁PLC系統還與智能觸摸屏及profinet接口模塊連接。

優選的，所述拓展控制系統包括PLC控制器，模擬量模塊、溫度量模塊和開關量輸入模塊與PLC控制器的輸入端連接，開關量輸出模塊與PLC控制器的輸出端連接；所述拓展控制系統還與其他智能設備連接，其他智能設備通過通信單元與PLC控制器連接；所述其他智能設備包括調速器、保護系統以及輔助設備，所述開關量輸出模塊包括多個繼電器，多個繼電器分別控制括調速器、勵磁PLC系統、保護系統以及輔助設備的啟停；所述PLC控制器還通過以太網與彩色液晶觸摸屏連接；所述拓展控制系統還與上位機監控系統連接。

優選的，所述上位機監控系統包括兩個上位機，兩個上位機均通過以太網與PLC控制器連接，所述兩個上位機均連接有打印機。

優選的，所述兩個上位機還與監控中心連接。

優選的，所述PLC控制器還與無線通信模塊連接，無線通信模塊與手持監控終端無線連接；所述手持監控終端為手機或平板電腦。

優選的，所述PLC控制器還與無線通信模塊連接，無線通信模塊與監控中心無線連接。

優選的，所述無線通信模塊為4G無線通信模塊。

優選的，所述PLC控制器還與同期裝置連接。

優選的，所述以太網的數據傳輸線采用屏蔽線。

優選的，所述兩個上位機均與GPS衛星對時設備連接。

優選的，還包括UPS不間斷電源設備，UPS不間斷電源設備為整個裝置供電。

優選的，所述上位機包括兩個操作員工作站以及報警音響。

本實用新型提供一種水電站勵磁和監控一體化系統，將監控系統與勵磁PLC系統合二為一，具有自動監控的功能，能夠達到無人值守、遠程控制的目標。監控系統安全、可靠、經濟、實用。可以方便的將管理層和現場生產過程聯系起來，從而構成分層分布式的大型控制系統，如下圖所示具有良好的可擴充性和可維護性，人機界面友好，功能強大，使用方便靈活；具有遙信、遙測、遙控、遙調等功能，適用于中、小型水電站的監控系統，其具有安全監視與控制，電量統計，事件順序記錄，事故追憶，報表打印等功能。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明：

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型控制結構框圖。

具體實施方式

如圖1-2所示，一種水電站勵磁和監控一體化系統，包括勵磁PLC系統和拓展控制系統，拓展控制系統通過通信單元與勵磁PLC系統連接；所述勵磁PLC系統還與智能觸摸屏及profinet接口模塊連接。本實用新型將監控裝置與勵磁裝合二為一，能夠有效確保水電站的穩定運行。

所述拓展控制系統包括PLC控制器，模擬量模塊、溫度量模塊和開關量輸入模塊與PLC控制器的輸入端連接，開關量輸出模塊與PLC控制器的輸出端連接；所述拓展控制系統還與其他智能設備連接，其他智能設備通過通信單元與PLC控制器連接，所述通信單元為RS485或RS232通信接口；所述其他智能設備包括調速器、保護系統以及輔助設備，所述開關量輸出模塊包括多個繼電器，多個繼電器分別控制括調速器、勵磁PLC系統、保護系統以及輔助設備的啟停；所述PLC控制器還通過以太網與彩色液晶觸摸屏連接；所述拓展控制系統還與上位機監控系統連接。所述PLC控制器采用西門子S7-1200型PLC可編程控制器，模擬量模塊、溫度量模塊、開關量模塊的信號進入PLC控制器后，由PLC控制器完成對各個量的監視、判斷。最后通過開關量輸出模塊驅動各個繼電器完成對電站設備的控制。上位機和彩色液晶觸摸屏均通過以太網與PLC進行實時連接，將PLC內部的數據通過圖形與數字組合的方式展現在運行人員面前，供運行人員查看當前設備的運行狀況。調速器、勵磁、保護、輔助設備等單元均是通過RS485通訊接口完成與PLC的串口通訊。工作時，PLC 控制器掃描I/O指令，測量機端電壓，轉子電流和系統電壓,經調節計算,進行相應的操作,并將操作,運算,處理后的結果輸出至觸發板，由觸發板轉換為相應三相觸發脈沖，通過脈沖輸出板放大整形，觸發可控硅，可控硅功率橋輸出相應勵磁電流至發電機轉子回路，從而達到控制發電機電壓（或勵磁電流）的目的。輔助設備包括電能計量裝置。所述保護系統包括發電機保護測控裝置、變壓器保護測控裝置、和線路保護裝置。

優選的，所述上位機監控系統包括兩個上位機，兩個上位機均通過以太網與PLC控制器連接，所述兩個上位機均連接有打印機。兩個上位機一臺主用，一臺備用，但兩臺上位機具有相同功能和控制優先級。上位有強大的狀態監視、控制操作、故障分析、報表輸出功能。

優選的，所述兩個上位機還與監控中心連接。監控中心通過上位機來對水電站的運行狀況進行監控。

優選的，所述PLC控制器還與無線通信模塊連接，無線通信模塊與手持監控終端無線連接；所述手持監控終端為手機或平板電腦。建立了PLC控制器與手機之間的連接，便于管理人員在遠程進行監控。

優選的，所述PLC控制器還與無線通信模塊連接，無線通信模塊與監控中心無線連接。提供了有線與無線兩種連接方式建立PLC控制器與監控中心之間的通信。

優選的，所述無線通信模塊為4G無線通信模塊。

優選的，所述PLC控制器還與同期裝置連接。

優選的，所述以太網的數據傳輸線采用屏蔽線。根據現場設備和控制規模選擇信號屏蔽線，防止線路受到干擾。

優選的，所述兩個上位機均與GPS衛星對時設備連接。

優選的，還包括UPS不間斷電源設備，UPS不間斷電源設備為整個裝置供電。提供預備電源防止意外事故發生，設備同樣能夠運行，保證其他幾組能夠自動保護，達到高效、安全的目的。

優選的，所述上位機包括兩個操作員工作站以及報警音響。當監測到異常數據時可發出警報。

本實用新型能夠對整個電站的設備的運行情況進行監測，并能與監控中心進行實時數據通信等全方位自動監測。

上述的實施例僅為本實用新型的優選技術方案，而不應視為對于本實用新型的限制，本實用新型的保護范圍應以權利要求記載的技術方案，包括權利要求記載的技術方案中技術特征的等同替換方案為保護范圍。即在此范圍內的等同替換改進，也在本實用新型的保護范圍之內。