基于tia的超高壓變電站自動化系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電力自動化技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及基于TIA的超高壓變電站自動化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前超高壓變電站自動化系統(tǒng)主要采用分層分布式的結(jié)構(gòu)模式，自上而下依次分布有站控層、間隔層和設(shè)備層。站控層是由2臺后臺機、2臺前置機服務(wù)器、1臺工程師工作站和1臺通信機之間通過雙以太網(wǎng)連接組成；間隔層通常是由主控單元與按回路配置的測控單元組成。除上述闡述之外，微機五防裝置、輔助裝置通過串口或網(wǎng)絡(luò)與主控單元相連接，輔助裝置包括直流系統(tǒng)裝置、小電流接地裝置，向調(diào)度或集控站轉(zhuǎn)發(fā)的專線MODEM等。站控層與間隔層的連接通常是由主控單元的雙網(wǎng)口接入以太網(wǎng)。
[0003]目前主控單元大部分使用裝置型的，例如:東方電子的DF1710，南瑞公司的NSC2000，上海惠安公司的D200，中德公司使用工控機作為前置機等。理論上講，采用裝置型的主控單元不易損壞，且采用直流供電，電源可靠；但是裝置型由于受電子器件的限制，存儲器不可能做得很大，因此在配置量上受到一定的限制，并且靈活性不夠。采用工控機作為主控單元時，由于它是一臺微機，具有硬盤、操作系統(tǒng)以及足夠的存儲空間，所以比較靈活，但由于還具有機械轉(zhuǎn)動部分，使用壽命短。
[0004]由于站控層的運行數(shù)據(jù)量大，一個站控層按遠景規(guī)劃需要接10個受控站，每一個受控站的信息量約有4000 - 5000點遙測及遙信量，所以總量將近50000個信息點。如此龐大的信息店，為了使站控層運行穩(wěn)定、可靠，一般超高壓變電站自動化系統(tǒng)對主控單元的要求非常高。
[0005]此外，變電站二次系統(tǒng)中的監(jiān)控和遠動裝置等硬件設(shè)備基本上按各自的功能配置，彼此之間相關(guān)性小，設(shè)備之間互不兼容，很難達到標準化統(tǒng)一；并且大量電線電纜的使用，既增加了投資，又得花費大量人力從事眾多裝置間聯(lián)系的設(shè)計、配線、安裝、調(diào)試和擴充等工作，非常不經(jīng)濟，不實用。
[0006]因此，電力自動化技術(shù)領(lǐng)域急需一種基于TIA的超高壓變電站自動化系統(tǒng)，采用可編程控制器作為主控單元，占用空間小，存儲空間大，適用于所有的測試設(shè)備，測試更加全面，提高測試效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實用新型提供了基于TIA的超高壓變電站自動化系統(tǒng)，技術(shù)方案如下:
[0008]基于TIA的超高壓變電站自動化系統(tǒng)，包括:站控層和間隔層；
[0009]站控層，包括2臺后臺機、工程師站、通信管理機和2臺前置通信處理器，并且工程師站與2臺后臺機相連接，2臺前置通信處理器通過以太網(wǎng)或者光纖分別與2臺后臺機、工程師站、通信管理機相連接；
[0010]間隔層，包括2臺可編程控制器、DP/DP耦合器、2臺測控單元或/和2臺ET200M分布式I/O設(shè)備，2臺可編程控制器通過以太網(wǎng)或者光纖與前置通信處理器相連接，2臺測控單元或/和2臺ET200M分布式I/O設(shè)備通過PROFIBUS-DP總線與2臺可編程控制器相連接，2臺可編程控制器之間通過DP/DP耦合器相連接，2臺ET200M分布式I/O設(shè)備與外接的測控設(shè)備相連接。
[0011]如上所述的基于TIA的超高壓變電站自動化系統(tǒng)，其中，還包括:打印機，位于站控層內(nèi)，與前置通信處理器相連接。
[0012]如上所述的基于TIA的超高壓變電站自動化系統(tǒng)，其中，可編程控制器為SIMATICS7-400 型 PLC ;測控單元為 SIMATIC S7-300 型 PLC。
[0013]如上所述的基于TIA的超高壓變電站自動化系統(tǒng)，其中，可編程控制器內(nèi)部設(shè)置有第一 CPU、第一信號模塊和第一通信模塊，第一信號模塊與第一 CPU、前置通信處理器相連接，第一通信模塊與第一 CPU相連接。
[0014]如上所述的基于TIA的超高壓變電站自動化系統(tǒng)，其中，第一 CPU型號為414-3PN/DP ;第一信號模塊還包括:第一模擬量模塊和第一數(shù)字量模塊，并且第一數(shù)字量模塊、第一模擬量模塊都與第一 CPU、前置通信處理器相連接。
[0015]如上所述的基于TIA的超高壓變電站自動化系統(tǒng)，其中，第一模擬量模塊的型號為A1-400下的AI16 X 16，第一數(shù)字量模塊的型號為D1-400下的DI 16 X AC120V，第一通信模塊的型號為CP 443-5。
[0016]如上所述的基于TIA的超高壓變電站自動化系統(tǒng)，測控單元內(nèi)部設(shè)置有第二 CPU、第二信號模塊和第二通信模塊，第二信號模塊與第二 CPU、可編程控制器相連接，第二通信模塊與第二 CPU相連接。
[0017]如上所述的基于TIA的超高壓變電站自動化系統(tǒng)，第二 CPU的型號為315-2DP ;第二信號模塊還包括:第二模擬量模塊和第二數(shù)字量模塊，并且第二數(shù)字量模塊、第二模擬量模塊都與第二 CPU相連接，第二數(shù)字量模塊與第一數(shù)字量模塊相連接，第二模擬量模塊與第一模擬量模塊相連接，第二通信模塊與第一通信模塊相連接。
[0018]如上所述的基于TIA的超高壓變電站自動化系統(tǒng)，第二模擬量模塊的型號為AI/A0-300下的SM 334 AI4/A02X12 Bit，第二數(shù)字量模塊的型號為DI/D0-300下的SM 323DI16/D016X24V/0.5A，第二通信模塊為 CP 342-5 模塊。
[0019]如上所述的基于TIA的超高壓變電站自動化系統(tǒng)，ET200M分布式I/O設(shè)備為頂153-1接口模塊。
[0020]本實用新型的有益效果是:
[0021]1、本實用新型通過可編程控制器代替裝置型主控單元，存儲空間大，并且沒有機械轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)，使用壽命長，靈活性更好。
[0022]2、本實用新型的可編程控制器201采用S7-400型PLC，性能廣泛，適用性強，通過以太網(wǎng)或光纖接口設(shè)備實現(xiàn)與站控層的通信；測控單元203采用S7-300型PLC，S7-300型PLC內(nèi)部設(shè)置有第二 CPU模塊，可以對一些簡單的優(yōu)先級高的，并且需要馬上處理的需求進行處理和操作，避免把所有數(shù)據(jù)通信處理功能都交給可編程控制器201處理，減輕了可編程控制器1的負擔，提高處理效率；同時，在發(fā)生意外通信故障的時候，還具有自處理功能，不至于讓本實用新型由于通信故障而造成癱瘓，實用性更強。
[0023]3、本實用新型也可以通過ET200M分布式I/O設(shè)備204與外接的測控設(shè)備建立連接后開始測試，通過PROFIBUS-DP總線實現(xiàn)與S7-400型PLC的通信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，完成測量控制功能，ET200M分布式I/O設(shè)備204可以安裝在遠離PLC的地方，能夠減少大量的1/0接線并降低系統(tǒng)成本。
[0024]4、本實用新型的測控單元通過S7-300型PLC和ET200M分布式I/O設(shè)備的聯(lián)合使用，適用于所有的測試設(shè)備，測試樣式更加靈活、全面。
[0025]5、本實用新型通過可編程控制器和測控單元都選擇了 PLC，集成化程度更高，占用空間小，布線更加規(guī)整。
[0026]6、本實用新型在2個可編程控制器201之間安裝有DP/DP耦合器，用于數(shù)據(jù)的同步，減少網(wǎng)絡(luò)通信故障時，數(shù)據(jù)的丟失等現(xiàn)象的發(fā)生。本自動化系統(tǒng)的間隔層是PROFIBUS-DP多主站系統(tǒng)，來自于包括測控單元S7-300型PLC和ET200M分布式I/O設(shè)備的DP從站的輸入數(shù)據(jù)，可以被同一物理PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)中不同DP主站系統(tǒng)的主站直接讀取，即輸入數(shù)據(jù)可以跨DP主站系統(tǒng)使用。DP/DP耦合器用于連接兩個PROFIBUS-DP主站網(wǎng)絡(luò)，以便在兩個主站系統(tǒng)之間進行數(shù)據(jù)通訊。DP/DP耦合器在兩個主站系統(tǒng)內(nèi)分別進行組態(tài):對于通訊數(shù)據(jù)區(qū)，一個主站系統(tǒng)的輸入映射區(qū)和另一個主站系統(tǒng)的輸出映射區(qū)完全對應(yīng)，提高數(shù)據(jù)同步性。
【附圖說明】
[0027]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】來詳細說明本實用新型:
[0028]圖1是本實用新型基于TIA的超尚壓變電站自動化系統(tǒng)實施例1的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0029]圖2是本實用新型基于TIA的超尚壓變電站自動化系統(tǒng)實施例2的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0030]圖3是本實用新型可編程控制器于測控單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031 ] 圖1-3中的附圖標記為:
[0032]站控層1，后臺機101，工程師站102，通信管理機103，前置通信處理器104，打印機105，間隔層2，可編程控制器201，第一 CPU2011，第一信號模塊2012，第一通信模塊2013，DP/DP耦合器202，測控單元203，第二 CPU2031，第二信號模塊2032，第二通信模塊2033，ET200M分布式I/O設(shè)備204。
【具體實施方式】
[0033]為了使本實用新型技術(shù)實現(xiàn)的措施、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
[0034]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0035]實施例1:
[0036]圖1是本實用新型基于TIA的超高壓變電站自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]如圖1所示，本實用新型提供了基于TIA的超高壓變電站自動化系統(tǒng)，包括站控層1和間隔層2 ;站控層1包括2臺后臺機101、工程師站102、通信管理機103和2臺前置通信處理器104，并且工程師站102與2臺后臺機101相連接，2臺前置通信處理器104通過以太網(wǎng)或者光纖分別與2臺后臺機101、工程師站102、通信管理機103相連接；間隔層2包括2臺可編程控制器201、DP/DP耦合器202、2臺測控單元203或/和2臺ET200M分布式I/O設(shè)備204，2臺可編程控制器201通過以太網(wǎng)或者光纖與前置通信處理器104相連接，2臺測控單元203或/和2臺ET200M分布式I/O設(shè)備204通過PROFIBUS-DP總線與2臺可編程控制器201相連接，2臺可編程控制器201之間通過DP/DP耦合器202相連接，2臺ET200M分布式I/O設(shè)備204與外接的測控設(shè)備相連接。
[0038]實施例2:
[0039]圖2是本實用新型基于TIA的超尚壓變電站自動化系統(tǒng)實施例2的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0040]如圖2所示，本實用新型提供了基于TIA的超高壓變電站自動化系統(tǒng)，包括站控層1和間隔層2 ;站控層1包括2臺后臺機101、工程師站102、通信管理機103和2臺前置通信處理器104，并且工程師站102與2臺后臺機101相連接，2臺前置通信處理器104通過以太網(wǎng)或者光纖分別與2臺后臺機101、工程師站102、通信管理機103相連接；間隔層2包括2臺可編程控制器201、DP/DP耦合器202、2臺測控單元203或/和2臺ET200M分布式I/O設(shè)備204，2臺可編程控制器201通過以太網(wǎng)或者光纖與前置通信處理器104相連接，2臺測控單元203或/和2臺ET200M分布式I/O設(shè)備204通過PROFIBUS-DP總線與2臺可編程控制器201相連接，2臺可編程控制器201之間通過