基于PLC的水电厂现地控制单元监控系统的研究

摘要

计算机监控系统不仅是实现水电厂综合自动化的基础，也是实现水电厂“无人值班，少人职守”的前提条件。现地控制单元即LCU(Local Control Unit)监控系统是水电厂计算机监控系统的基础和核心，其性能的好坏直接影响着整个计算机监控系统的工作状况，而机组现地控制单元则是机组能否安全运行的关键所在。本文的重点就是关于水电厂机组LCU监控系统的研究。 本文针对目前水电厂现地控制单元(LCU)存在的问题，吸收当今先进的全开放监控设计思想，应用高性能的PLC技术，对基于PLC的新型水电厂LCU进行了深入的研究，解决目前水电厂LCU存在的问题。该现地控制单元系统无论在技术上还是在结构上都进行了创新，在应用领域中更具有新意。 论文首先结合目前国内外水电厂监控系统的发展现状以及现地控制单元LCU的特点，在分析LCU结构和PLC技术的基础上，对水电厂现地控制单元进行了硬件设计和硬件组态，并对LCU进行抗干扰设计和冗余设计。接着重点编制了机组LCU的开停机控制程序。然后对水电站现地控制单元控制系统进行了组态，设计了友好的人机界面，最后应用WinCC对监控系统进行了运行调试。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2水电厂计算机监控系统

1.2.1国内外发展及现状

1.2.2现地控制单元(LCU)的发展趋势

1.3几种典型的控制系统

1.4本文的主要内容和研究意义

1.4.1本文研究的主要内容

1.4.2本文的技术路线

1.4.3本文研究的意义

第二章现地控制单元LCU

2.1 LCU基本功能

2.2 LCU结构类型

2.3可编程控制器PLC

2.3.1 PLC的发展

2.3.2 PLC的一般结构和工作原理

2.3.3 PLC的显著特点

2.3.4 SIMATIC S7系列PLC

第三章现地控制单元的硬件设计与硬件组态

3.1硬件体系设计原则

3.2 LCU硬件配置

3.3抗干扰设计

3.4 LCU冗余设计

3.5水电厂机组监控系统的硬件组态

3.5.1 Step7软件包介绍

3.5.2创建项目

3.5.3组态硬件

3.5.4在线调试

第四章现地控制单元软件功能的实现

4.1软件设计原则

4.2 LCU控制功能设计

4.2.1公用设备LCU控制系统设计

4.2.2开关站LCU控制系统设计

4.2.3泄洪闸门LCU控制系统设计

4.3机组LCU控制系统设计

4.3.1机组LCU控制系统

4.3.2机组开、停机功能的实现

4.4机组应用程序实现

4.4.1地址分配

4.4.2数据采集程序

4.4.3开、停机程序

第五章现地控制单元监控功能的实现

5.1人机界面

5.2组态软件WinCC及组态方法

5.2.1组态软件概述

5.2.2 WinCC及组态方法

5.3监控系统组态

5.3.1项目管理器(Project Manager)

5.3.2通讯连接

5.3.3组态变量

5.3.4生成过程画面

5.4创建画面及画面组态

5.4.1登录画面

5.4.2画面总目录

5.4.3机组监控数据

5.4.4开机流程图

5.4.5停机流程图

5.4.6机组实时监测画面

5.4.7综合画面

5.5监控系统运行调试

总结与展望

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

参考文献