董 平,田向陽(yáng)
1 概述
企業(yè)變電站綜合自動(dòng)化,21世紀初在我國工礦企業(yè)中才剛剛興起,它的發(fā)展晚于電力系統變電站綜合自動(dòng)化。由于工礦企業(yè)變電站與電力系統變電站有著(zhù)根本意義上差別,如果繼續沿用電力系統變電站綜合自動(dòng)化系統的設計思想,生搬硬套,對于企業(yè)變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展來(lái)說(shuō),有可能產(chǎn)生非積極性的影響。如何積極推動(dòng)企業(yè)變電站綜合自動(dòng)化事業(yè)的發(fā)展,建立一個(gè)較為完善的、適合于企業(yè)變電站的變電站綜合自動(dòng)化系統結構模式,在目前我國工業(yè)自動(dòng)化事業(yè)迅速發(fā)展的大好形式下,就顯得十分重要。同時(shí),積極做好企業(yè)變電站自動(dòng)化系統,更加有利于推動(dòng)我國的工業(yè)自動(dòng)化事業(yè)發(fā)展。筆者在此對于這一問(wèn)題的一些新設想作一簡(jiǎn)要介紹。
2 企業(yè)變電站系統結構
間隔層設備、信息層設備均選用以太網(wǎng)結構,采取直接接入控制層以太網(wǎng)(Intranet-TCP/IP)網(wǎng)絡(luò )結構的結構模式,將三層融為一體,既減少了數據傳遞的中間環(huán)節,提高了數據傳輸量,又加快了設備間的數據傳遞速度。
以太網(wǎng)是運用TCP/IP協(xié)議,數據傳輸速率10/100Mbps,分配節點(diǎn)IP地址理論上沒(méi)有限制,實(shí)際上企業(yè)變電站信息層設備、間隔層設備和控制層設備總量一般都不會(huì )超出60個(gè)節點(diǎn)(IP地址),而控制層的服務(wù)器前置機應用程序基本分配節點(diǎn)IP地址個(gè)數為255個(gè),根據用戶(hù)需要還可以加以擴展。網(wǎng)絡(luò )集線(xiàn)器D-LINK(Hub)采用屏蔽五類(lèi)雙絞線(xiàn)聯(lián)接方式,傳輸距離可達150米;企業(yè)變電站信息層、間隔層和控制層利用以太網(wǎng)組網(wǎng),還具有配置簡(jiǎn)單、組網(wǎng)靈活、監控軟件組態(tài)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。
變電站其他設備(直流屏、小電流接地選線(xiàn)裝置、消諧裝置、電度表、故障濾波裝置等)采用以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )接口,就直接接入系統的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )。如果采用RS232接口或RS485現場(chǎng)總線(xiàn)以及其他現場(chǎng)總線(xiàn)方式,選用CDT、Modbus通訊協(xié)議或者其他通訊協(xié)議,則可以通過(guò)串口設備聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器進(jìn)行協(xié)議轉換接入以太網(wǎng)。這對于外部的不同廠(chǎng)商提供的相關(guān)設備來(lái)說(shuō),給予這些設備接入系統以很大的方便,同時(shí)這些設備的運行情況都不會(huì )影響到整個(gè)系統的安全性、穩定性。
圖1 雙以太系統網(wǎng)絡(luò )結構示意圖
圖2 單以太系統網(wǎng)絡(luò )結構示意圖
對于串口設備聯(lián)網(wǎng)時(shí),可以根據現場(chǎng)的實(shí)際情況選用MOXA公司的NPort終端服務(wù)器產(chǎn)品。如果企業(yè)變電站中只有1個(gè)串口設備需要接入系統網(wǎng)絡(luò )時(shí),可以選用DE-211、DE-331、DE-311M單串口設備聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器,如存在少量串口設備需要接入系統網(wǎng)絡(luò ),則可以選用DE-304、DE-334聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器,對于有較多串口設備需要接入系統以太網(wǎng)絡(luò )的企業(yè)變電站來(lái)說(shuō),就需要選用價(jià)格較高的16路的DE-303、SN2500終端服務(wù)器。
對于不同要求的用戶(hù)來(lái)說(shuō),該系統結構既可以選用雙以太網(wǎng)結構模式(如圖1所示),又可以選用單以太網(wǎng)結構模式(如圖2所示),不但滿(mǎn)足了不同用戶(hù)的要求,又體現出了以太網(wǎng)組網(wǎng)的靈活性。
3 系統結構分析
信息層設備、間隔層設備采取直接接入控制層以太網(wǎng),真正實(shí)現了企業(yè)變電站綜合自動(dòng)化系統局域網(wǎng)的無(wú)縫連接。這一網(wǎng)絡(luò )結構模式,一方面加強了信息層設備、間隔層設備與控制層設備的聯(lián)系,提高了整個(gè)變電站綜合自動(dòng)化系統運行的安全性及可靠性;另一方面拓展了企業(yè)變電站綜合自動(dòng)化系統網(wǎng)絡(luò )結構,將原來(lái)意義上的獨立的、封閉的變電站綜合自動(dòng)化系統,拓展成為大型的自動(dòng)化系統中的一個(gè)開(kāi)放式子系統,增加了企業(yè)變電站綜合自動(dòng)化系統組網(wǎng)的靈活性,優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò )結構,對于企業(yè)變電站綜合自動(dòng)化系統接入企業(yè)的工業(yè)自動(dòng)化系統提供更加簡(jiǎn)單、更加方便、更加安全可靠的途徑,實(shí)現了兩者的真正無(wú)縫連接,使得企業(yè)的工業(yè)自動(dòng)化系統更加智能化和網(wǎng)絡(luò )化,也進(jìn)一步提高了公司的網(wǎng)絡(luò )化、信息化水平。
參考文獻:
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