微机监控与综合自动化.ppt
《微机监控与综合自动化.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《微机监控与综合自动化.ppt(111页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、微机监控与综合自动化第8章 微机监控与综合自动化本章学习目标本章学习目标l l变变电电所所传传统统控控制制、监监视视与与中中央央信信号号电电路路工工作作模模式式和和存在的某些缺陷存在的某些缺陷l l系系统统用用以以取取代代传传统统的的二二次次接接线线系系统统与与二二次次设设备备的的意意义义l l微机远动与综合自动化的关系与作用微机远动与综合自动化的关系与作用l l综合自动化典型结构综合自动化典型结构l l综合自动化中常用的输入综合自动化中常用的输入/输出通道形式输出通道形式l l应用软件概况应用软件概况返回本章首页第8章 微机监控与综合自动化8.1传统监控系统工作模式及其存在的问传统监控系统工
2、作模式及其存在的问题题8.1.1变电所信息流与传统监控系统工作模变电所信息流与传统监控系统工作模8.1.2现有监控系统存在的问题与缺陷现有监控系统存在的问题与缺陷返回本章首页第8章 微机监控与综合自动化8.1.1变电所信息流与传统监控系统工作模式变电所信息流与传统监控系统工作模式变变电电所所的的二二次次接接线线系系统统与与设设备备,由由监监控控系系统统、继继电电保保护护和和自自动动、远远动动(RTU)装装置置组组成成,它它对对一一次次系系统统各各种种信信息息进进行行采采集集、处处理理,并并执执行行对对系系统统设设备备的的监监视视、控控制制、保保护护和和调调节节,可可统统称称为为信信息息处处理理
3、系系统统和和功功能能实实现现环环节节,用用以以保保证证一一次次系系统统及及其设备的安全、可靠运行。其设备的安全、可靠运行。变电所的信息流程,可用图变电所的信息流程,可用图8.1的局部主电路设备的局部主电路设备及其与信息处理系统之间的连接关系表示。及其与信息处理系统之间的连接关系表示。第8章 微机监控与综合自动化图图8.1牵引变电所的两类信息流及信息流程示意图牵引变电所的两类信息流及信息流程示意图返回本节第8章 微机监控与综合自动化8.1.2现有监控系统存在的问题与缺陷现有监控系统存在的问题与缺陷(1)信信息息变变换换、检检测测依依靠靠传传统统电电磁磁测测量量仪仪表表、继继电电器器等等模拟式设备
4、,测量误差大、设备数量多。模拟式设备,测量误差大、设备数量多。(2)依依靠靠人人的的感感官官和和判判断断。人人的的感感官官对对信信息息接接受受不不可可避避免的会存在误差。免的会存在误差。(3)信信息息传传输输方方面面,由由于于采采用用强强电电流流信信号号直直接接传传输输,虽虽然然抗抗干干扰扰性性能能好好,但但其其主主要要缺缺点点是是通通道道中中功功耗耗大大,导导致致误误差差增增大大,传传输输距距离离有有限限(小小于于1km),且且用用作作通通道道的的控控制电缆截面大、数量多,造成一次性投资增高。制电缆截面大、数量多,造成一次性投资增高。第8章 微机监控与综合自动化(4)二二次次系系统统无无自自
5、检检、存存储储记记忆忆和和复复读读功功能能,若若元元器器件件及及仪仪表表继继电电器器本本身身损损坏坏,不不能能及及时时发发现现、诊诊断断和和报报警警(对继电器保护危害更大),影响了系统可靠性。(对继电器保护危害更大),影响了系统可靠性。(5)二二次次系系统统中中二二次次设设备备间间信信息息交交换换和和通通信信功功能能差差、信信息息资资源源无无法法综综合合利利用用、不不能能进进行行画画面面显显示示和和集集中中监监控控,监控系统的整体功能不能发挥和体现。监控系统的整体功能不能发挥和体现。返回本节第8章 微机监控与综合自动化8.2微机监控与综合自动化系统概述微机监控与综合自动化系统概述8.2.1微机
6、监控与综合自动化发展简史微机监控与综合自动化发展简史8.2.2微机监控与综合自动化系统基本构成及其特点微机监控与综合自动化系统基本构成及其特点8.2.3微机监控与综合自动化系统类型微机监控与综合自动化系统类型返回本章首页第8章 微机监控与综合自动化8.2.1微机监控与综合自动化发展简史微机监控与综合自动化发展简史1977年年日日本本三三菱菱公公司司研研制制的的以以微微处处理理机机为为基基础础的的分分布布式式控控制制、监监测测与与保保护护多多微微机机系系统统投投入入试试运运行行,取取代代了了全全部部传传统统的的模模拟拟式式二二次次设设备备,首首次次实实现现了了变变电电站站全全部部数数字字化化,并
7、并取取得得有有益益的的技技术术经经济济效效果果,该该系系统统于于1980年年交交付付商商业业应应用用。美美、德德、瑞瑞典典等等国国在在同同时时期期内内也也相相继继进进行行了了变变电电站站综综合合自自动动化化(或或称称控控制制保保护护一一体体化化)的的大大量量研研究究和和试试验验,至至20世世纪纪80年年代代中中期期微微机机变变电电站站综综合合自自动动化化技技术术逐逐步趋于实用,且功能日益完善。步趋于实用,且功能日益完善。我国于我国于20世纪世纪80年代中期首先在一些城市变电站和电力年代中期首先在一些城市变电站和电力系统超高压变电站、发电厂引进国内外技术或国内研制系统超高压变电站、发电厂引进国内
8、外技术或国内研制的简单监控装置,取得成功运行经验。的简单监控装置,取得成功运行经验。返回本节第8章 微机监控与综合自动化8.2.2微机监控与综合自动化系统基本构成微机监控与综合自动化系统基本构成及其特点及其特点在变电所中应用分布式多微机系统完成一次设备监视、在变电所中应用分布式多微机系统完成一次设备监视、控制,中央信号、数据采集、时间顺序记录和屏幕显示、控制,中央信号、数据采集、时间顺序记录和屏幕显示、打印等功能,一般称为微机监控系统。在微机监控系统打印等功能,一般称为微机监控系统。在微机监控系统的基础上,介入微机保护和自动装置(含远动的基础上,介入微机保护和自动装置(含远动RTU),),承担
9、整个变电所信息处理、与上层调度通信以及全部监承担整个变电所信息处理、与上层调度通信以及全部监控、中央信号和保护自动化的功能,这种一体化综合系控、中央信号和保护自动化的功能,这种一体化综合系统称为变电综合自动化系统。微机变电站综合自动化的统称为变电综合自动化系统。微机变电站综合自动化的基本构成如图基本构成如图8.2的框图所示。的框图所示。第8章 微机监控与综合自动化图图8.2变电站综合自动化系统构成框图变电站综合自动化系统构成框图第8章 微机监控与综合自动化1变电所综合自动化系统的确定原则变电所综合自动化系统的确定原则(1)由由于于采采用用信信息息传传输输的的分分时时制制,有有效效的的利利用用通
10、通信信联联系系在在各各功功能能模模块块间间以以及及各各功功能能模模块块与与监监控控主主机机之之间间传传送送监监控控,保保护护公公用用数数据据信信息息和控制命令是经济、合理的,并可增强系统的整体功能。和控制命令是经济、合理的,并可增强系统的整体功能。(2)除除特特殊殊的的电电能能测测量量精精度度、谐谐波波测测量量精精度度与与实实时时录录波波器器对对带带宽宽要要求求比比微微机机保保护护要要求求高高,需需另另考考虑虑数数据据采采集集系系统统外外,多多数数情情况况下下,保保护功能模块的输入、输出通道,完全能满足监控功能的需要。护功能模块的输入、输出通道,完全能满足监控功能的需要。(3)为为保保证证保保
11、护护动动作作的的可可靠靠性性,跳跳、合合闸闸执执行行继继电电器器应应对对保保护护和和监监控系统分别设置,以免由于频繁操作而影响保护正确动作。控系统分别设置,以免由于频繁操作而影响保护正确动作。(4)综综合合利利用用全全系系统统的的硬硬件件冗冗余余和和通通信信手手段段,使使控控制制、保保护护功功能能的的配置灵活性增大,并增强后备功能(例如不同设备保护的互为后备)。配置灵活性增大,并增强后备功能(例如不同设备保护的互为后备)。第8章 微机监控与综合自动化2变电所综合自动化系统的基本特点变电所综合自动化系统的基本特点(1)综合自动化系统的信息流是数字量,取代了传统)综合自动化系统的信息流是数字量,取
12、代了传统二次系统的模拟量信息。二次系统的模拟量信息。(2)增强了变电站整体功能。)增强了变电站整体功能。(3)设设备备操操作作、故故障障状状态态采采用用屏屏幕幕监监视视,值值班班人人员员面面对对大屏幕显示器进行变电站所有设备的全面监视与操作。大屏幕显示器进行变电站所有设备的全面监视与操作。(4)运行管理智能化、自动化。)运行管理智能化、自动化。(5)综合自动化系统工作的可靠性、精确性大大提高)综合自动化系统工作的可靠性、精确性大大提高(6)经济上合理)经济上合理(7)变变电电所所的的工工作作环环境境的的变变化化,决决定定必必须须采采取取有有效效的的抗抗干扰、抗温度变化、抗震等措施干扰、抗温度变
13、化、抗震等措施。返回本节第8章 微机监控与综合自动化8.2.3微机监控与综合自动化系统类型微机监控与综合自动化系统类型1微机监控系统微机监控系统2微机变电所综合自动化系统微机变电所综合自动化系统3无人值班变电所微机综合自动化系统无人值班变电所微机综合自动化系统返回本节第8章 微机监控与综合自动化8.3模拟量输入、输出通道模拟量输入、输出通道8.3.1模拟量输入通道的一般构成与基本要模拟量输入通道的一般构成与基本要8.3.2应用模应用模/数转换器的采样方式数转换器的采样方式8.3.3并行处理系统的并行处理系统的VFC模拟量信号离散化与模拟量信号离散化与数字化(数字化(V-F电压电压-频率转换)频
14、率转换)8.3.4模拟量输出通道一般构成模拟量输出通道一般构成返回本章首页第8章 微机监控与综合自动化8.3.1模拟量输入通道的一般构成与基本要求模拟量输入通道的一般构成与基本要求1电量变换器和传感器(如图电量变换器和传感器(如图8.3(a)所示。)所示。)2模拟信号预处理器模拟信号预处理器3采样保持器采样保持器4多路转换器多路转换器5模模/数(数(A/D)转换器)转换器第8章 微机监控与综合自动化模拟量输入通道的典型结构如图模拟量输入通道的典型结构如图8.3(a)、()、(b)所示,按照模拟信)所示,按照模拟信号性质的不同,它由电量变换器号性质的不同,它由电量变换器/传感器、模拟信号预处理装
15、置、采传感器、模拟信号预处理装置、采样样/保持器、多路转换器、模保持器、多路转换器、模/数转换器(数转换器(A/D)与并行接口电路构成。)与并行接口电路构成。器中图(器中图(a)是电流、电压模拟量输入通道,图()是电流、电压模拟量输入通道,图(b)是用作非电量)是用作非电量传感器模拟信号的输入通道。传感器模拟信号的输入通道。返回本节第8章 微机监控与综合自动化8.3.2应用模应用模/数转换器的采样方式数转换器的采样方式1异步采样和同步采样异步采样和同步采样2多通道同时采样多通道同时采样3多通道顺序采样多通道顺序采样第8章 微机监控与综合自动化图图8.4同时采样同时采样图图8.5顺序采样顺序采样
16、返回本节第8章 微机监控与综合自动化8.3.3并行处理系统的并行处理系统的VFC模拟量信号离散化与模拟量信号离散化与数字化(数字化(V-F电压电压-频率转换)频率转换)对于有高速处理能力的多对于有高速处理能力的多CPU并行处理系统模拟量信号并行处理系统模拟量信号的离散化(采样)与数字化,广泛地采用的离散化(采样)与数字化,广泛地采用VFC电压电压-频率频率转换器和计数器来实现,其通道结构示意图如图转换器和计数器来实现,其通道结构示意图如图8.6所示。所示。图图8.6采采用用VFC的的模模拟拟量量输输入入多多通通道道-多多CPU系系统统返回本节第8章 微机监控与综合自动化8.3.4模拟量输出通道
17、一般构成模拟量输出通道一般构成1数字量保持、每通道设有数字量保持、每通道设有D/A转换器的方式转换器的方式每路模拟量输出通道设有单独寄存器和每路模拟量输出通道设有单独寄存器和D/A转换器,其原转换器,其原理结构图如图理结构图如图8.7所示。寄存器的作用是保存数字量控制所示。寄存器的作用是保存数字量控制信号。信号。图8.7 每通道设有D/A转换器,数字量保持方式的模拟量输出通道第8章 微机监控与综合自动化2模拟量保持、共用模拟量保持、共用D/A转换器的方式转换器的方式该方式模拟量输出通道的原理结构图如图该方式模拟量输出通道的原理结构图如图8.8所示。所示。微机输出的控制信息数字量在微机输出的控制
18、信息数字量在CPU控制下,按一定代码控制下,按一定代码经接口电路送至共用经接口电路送至共用D/A转换器转换成相应模拟量信号,转换器转换成相应模拟量信号,经多路转换器依次传送到相应的通道,由模拟保持器保经多路转换器依次传送到相应的通道,由模拟保持器保持当前值并输出给执行机构。持当前值并输出给执行机构。图图8.8共共用用D/A转转换换器器,模模拟拟量量保保持持方方式式的的模模拟拟量量输输出出通通道道返回本节第8章 微机监控与综合自动化8.4开关量输入、输出通道与输入方式开关量输入、输出通道与输入方式8.4.1开关量、脉冲量输入通道的基本构成开关量、脉冲量输入通道的基本构成8.4.2开关量信号输入方
19、式及其工作原理开关量信号输入方式及其工作原理8.4.3开关量输出通道开关量输出通道返回本章首页第8章 微机监控与综合自动化8.4.1开关量、脉冲量输入通道的基本构成开关量、脉冲量输入通道的基本构成开开关关量量、脉脉冲冲量量输输入入通通道道的的基基本本构构成成如如图图8.9所所示示。它它由由信信号号处处理理电电路路、输输入入寄寄存存器器或或计计数数器器、控控制制器器单单元元与与接接口口等等组组成成。各各主主要要组组成成器器件件的的作作用用和和原理简述如下:原理简述如下:1信号处理电路信号处理电路2输入寄存器和计数器输入寄存器和计数器3控制单元控制单元第8章 微机监控与综合自动化图图8.9开关量、
20、脉冲量输入通道的构成开关量、脉冲量输入通道的构成第8章 微机监控与综合自动化光电耦合式处理电路的主要器件是光电隔离器光电耦合式处理电路的主要器件是光电隔离器OI,它有发光二极管,它有发光二极管和光敏三极管组成,如和光敏三极管组成,如8.10(a)。)。继电器耦合式信号处理电路如图继电器耦合式信号处理电路如图8.10(b)所示。当开关(接点)所示。当开关(接点)S断断开时,继电器开时,继电器K线圈不通电,其接点断开,线圈不通电,其接点断开,“非非”门输入为高电平,输门输入为高电平,输出出u0为低电平;当开关(接点)为低电平;当开关(接点)S接通时,继电器励磁,其结果输出接通时,继电器励磁,其结果
21、输出u0变为高电平。变为高电平。图图8.10信号处理电路信号处理电路返回本节第8章 微机监控与综合自动化8.4.2开关量信号输入方式及其工作原理开关量信号输入方式及其工作原理开关量信号输入方式一般区分为两种,即中断输入方式开关量信号输入方式一般区分为两种,即中断输入方式和开关量信号巡检扫查方式。和开关量信号巡检扫查方式。图图8.11(a)是开关量输入通道分组编码输入方式的一种)是开关量输入通道分组编码输入方式的一种示例。其中示例。其中64路开关量信号分为路开关量信号分为8组,每组组,每组8位由位由8个输入个输入开关量构成一字节的输入数据。图中开关量构成一字节的输入数据。图中8组开关量的组号编组
22、开关量的组号编码采用码采用3位二进制码,依次为位二进制码,依次为000-111号,它们分别由号,它们分别由8个个缓冲器(寄存器)接受各组输入信号。图中各组数字量缓冲器(寄存器)接受各组输入信号。图中各组数字量D0D7的每一位,都是相应的每路输入开关量信号经图的每一位,都是相应的每路输入开关量信号经图8.9所示的信号处理电路变换得到的。所示的信号处理电路变换得到的。第8章 微机监控与综合自动化图图8.11开关量输方式与工作原理(开关量输方式与工作原理(a)第8章 微机监控与综合自动化图图8.11(b)是是上上述述各各组组开开关关量量信信号号输输入入巡巡检检扫扫查查程序和中断服务程序流程图。程序和
23、中断服务程序流程图。图图8.11开开关关量量输输方方式式与与工工作作原原理理(b)返回本节第8章 微机监控与综合自动化8.4.3开关量输出通道开关量输出通道开开关关量量输输出出通通道道传传送送的的开开关关量量信信号号,经经转转换换和和增增大大驱驱动动能能力力后后,用用以以控控制制断断路路器器或或开开关关的的开开、合合,实实现现变变压压器器组组的的自自动动启启停停和和切切换换,以以及及控控制制电电动动机机的的启启动动或或停停止止等等。同同时时也也送送往往监监控控主主机机,后后者者给给出出相相应应位位置置信信号号和和音音响响报报警警信信号号,显显示示变变电电所所的的运运行行状状态态。因因此此,开开
24、关关量量输输出出通通道是微机输入输出系统中很重要的组成部分。道是微机输入输出系统中很重要的组成部分。开关量输出通道的基本构成如图开关量输出通道的基本构成如图8.12所示,它由并行接口、所示,它由并行接口、控制器单元、输出寄存器、驱动控制电路等器件构成。控制器单元、输出寄存器、驱动控制电路等器件构成。第8章 微机监控与综合自动化图图8.12开关量输出通道基本构成开关量输出通道基本构成第8章 微机监控与综合自动化一种是光电隔离式驱动控制电路,如图一种是光电隔离式驱动控制电路,如图8.13(a)所示,)所示,它输出的是电平信号;另一种是光电隔离与中间继电器它输出的是电平信号;另一种是光电隔离与中间继
25、电器(或干簧继电器)式驱动控制电路,它输出接点信号(或干簧继电器)式驱动控制电路,它输出接点信号(称空接点),用以闭合断路器的跳(合)闸出口继电(称空接点),用以闭合断路器的跳(合)闸出口继电器回路,如图器回路,如图8.13(b)所示。图)所示。图8.13(a)和()和(b)中设)中设置反相器置反相器B及与非门及与非门A的目的,一方面因为并行口带负载的目的,一方面因为并行口带负载能力有限,不足以驱动发光二极管,另一方面采用与非能力有限,不足以驱动发光二极管,另一方面采用与非门后要同时满足两个条件才能使门后要同时满足两个条件才能使J动作,增加了抗干扰能动作,增加了抗干扰能力,对开关量输出电路,这
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 微机 监控 综合 自动化
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【快乐****生活】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【快乐****生活】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。