本實(shí)用新型涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種水電站勵(lì)磁和監(jiān)控一體化系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

我國境內(nèi)有多條流量很大的河流，因此我國的水利發(fā)電事業(yè)發(fā)展迅速，尤其是三峽水利工程更是舉世矚目的壯舉，水利發(fā)展不像火電、核電等發(fā)電方式，其受環(huán)境的因素影響巨大，如果沒有綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，而是依靠傳統(tǒng)的人工操作控制，將難以滿足市場(chǎng)競爭的需要，為了滿足社會(huì)對(duì)高質(zhì)量電能的要求，為了提高電能質(zhì)量和發(fā)電效率，需要對(duì)水電站中以常規(guī)控制、人工操作為主的控制模式進(jìn)行以計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)的綜合自動(dòng)化改造；對(duì)新建水電站應(yīng)按綜合自動(dòng)化要求進(jìn)行設(shè)計(jì)并實(shí)施，使水電站逐步實(shí)現(xiàn)少人值班，最終達(dá)到無人值班或少人值守的目標(biāo)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種水電站勵(lì)磁和監(jiān)控一體化系統(tǒng)，能夠?qū)λ娬具M(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，提高工作效率，降低故障率。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種水電站勵(lì)磁和監(jiān)控一體化系統(tǒng)，包括勵(lì)磁PLC系統(tǒng)和拓展控制系統(tǒng)，拓展控制系統(tǒng)通過通信單元與勵(lì)磁PLC系統(tǒng)連接；所述勵(lì)磁PLC系統(tǒng)還與智能觸摸屏及profinet接口模塊連接。

優(yōu)選的，所述拓展控制系統(tǒng)包括PLC控制器，模擬量模塊、溫度量模塊和開關(guān)量輸入模塊與PLC控制器的輸入端連接，開關(guān)量輸出模塊與PLC控制器的輸出端連接；所述拓展控制系統(tǒng)還與其他智能設(shè)備連接，其他智能設(shè)備通過通信單元與PLC控制器連接；所述其他智能設(shè)備包括調(diào)速器、保護(hù)系統(tǒng)以及輔助設(shè)備，所述開關(guān)量輸出模塊包括多個(gè)繼電器，多個(gè)繼電器分別控制括調(diào)速器、勵(lì)磁PLC系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)以及輔助設(shè)備的啟停；所述PLC控制器還通過以太網(wǎng)與彩色液晶觸摸屏連接；所述拓展控制系統(tǒng)還與上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)連接。

優(yōu)選的，所述上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)包括兩個(gè)上位機(jī)，兩個(gè)上位機(jī)均通過以太網(wǎng)與PLC控制器連接，所述兩個(gè)上位機(jī)均連接有打印機(jī)。

優(yōu)選的，所述兩個(gè)上位機(jī)還與監(jiān)控中心連接。

優(yōu)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(jiān)控終端無線連接；所述手持監(jiān)控終端為手機(jī)或平板電腦。

優(yōu)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(jiān)控中心無線連接。

優(yōu)選的，所述無線通信模塊為4G無線通信模塊。

優(yōu)選的，所述PLC控制器還與同期裝置連接。

優(yōu)選的，所述以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸線采用屏蔽線。

優(yōu)選的，所述兩個(gè)上位機(jī)均與GPS衛(wèi)星對(duì)時(shí)設(shè)備連接。

優(yōu)選的，還包括UPS不間斷電源設(shè)備，UPS不間斷電源設(shè)備為整個(gè)裝置供電。

優(yōu)選的，所述上位機(jī)包括兩個(gè)操作員工作站以及報(bào)警音響。

本實(shí)用新型提供一種水電站勵(lì)磁和監(jiān)控一體化系統(tǒng)，將監(jiān)控系統(tǒng)與勵(lì)磁PLC系統(tǒng)合二為一，具有自動(dòng)監(jiān)控的功能，能夠達(dá)到無人值守、遠(yuǎn)程控制的目標(biāo)。監(jiān)控系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用。可以方便的將管理層和現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過程聯(lián)系起來，從而構(gòu)成分層分布式的大型控制系統(tǒng)，如下圖所示具有良好的可擴(kuò)充性和可維護(hù)性，人機(jī)界面友好，功能強(qiáng)大，使用方便靈活；具有遙信、遙測(cè)、遙控、遙調(diào)等功能，適用于中、小型水電站的監(jiān)控系統(tǒng)，其具有安全監(jiān)視與控制，電量統(tǒng)計(jì)，事件順序記錄，事故追憶，報(bào)表打印等功能。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明：

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型控制結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

如圖1-2所示，一種水電站勵(lì)磁和監(jiān)控一體化系統(tǒng)，包括勵(lì)磁PLC系統(tǒng)和拓展控制系統(tǒng)，拓展控制系統(tǒng)通過通信單元與勵(lì)磁PLC系統(tǒng)連接；所述勵(lì)磁PLC系統(tǒng)還與智能觸摸屏及profinet接口模塊連接。本實(shí)用新型將監(jiān)控裝置與勵(lì)磁裝合二為一，能夠有效確保水電站的穩(wěn)定運(yùn)行。

所述拓展控制系統(tǒng)包括PLC控制器，模擬量模塊、溫度量模塊和開關(guān)量輸入模塊與PLC控制器的輸入端連接，開關(guān)量輸出模塊與PLC控制器的輸出端連接；所述拓展控制系統(tǒng)還與其他智能設(shè)備連接，其他智能設(shè)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(shè)備包括調(diào)速器、保護(hù)系統(tǒng)以及輔助設(shè)備，所述開關(guān)量輸出模塊包括多個(gè)繼電器，多個(gè)繼電器分別控制括調(diào)速器、勵(lì)磁PLC系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)以及輔助設(shè)備的啟停；所述PLC控制器還通過以太網(wǎng)與彩色液晶觸摸屏連接；所述拓展控制系統(tǒng)還與上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)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(guān)量模塊的信號(hào)進(jìn)入PLC控制器后，由PLC控制器完成對(duì)各個(gè)量的監(jiān)視、判斷。最后通過開關(guān)量輸出模塊驅(qū)動(dòng)各個(gè)繼電器完成對(duì)電站設(shè)備的控制。上位機(jī)和彩色液晶觸摸屏均通過以太網(wǎng)與PLC進(jìn)行實(shí)時(shí)連接，將PLC內(nèi)部的數(shù)據(jù)通過圖形與數(shù)字組合的方式展現(xiàn)在運(yùn)行人員面前，供運(yùn)行人員查看當(dāng)前設(shè)備的運(yùn)行狀況。調(diào)速器、勵(lì)磁、保護(hù)、輔助設(shè)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(shí)，PLC 控制器掃描I/O指令，測(cè)量機(jī)端電壓，轉(zhuǎn)子電流和系統(tǒng)電壓,經(jīng)調(diào)節(jié)計(jì)算,進(jìn)行相應(yīng)的操作,并將操作,運(yùn)算,處理后的結(jié)果輸出至觸發(fā)板，由觸發(fā)板轉(zhuǎn)換為相應(yīng)三相觸發(fā)脈沖，通過脈沖輸出板放大整形，觸發(fā)可控硅，可控硅功率橋輸出相應(yīng)勵(lì)磁電流至發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路，從而達(dá)到控制發(fā)電機(jī)電壓（或勵(lì)磁電流）的目的。輔助設(shè)備包括電能計(jì)量裝置。所述保護(hù)系統(tǒng)包括發(fā)電機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置、變壓器保護(hù)測(cè)控裝置、和線路保護(hù)裝置。

優(yōu)選的，所述上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)包括兩個(gè)上位機(jī)，兩個(gè)上位機(jī)均通過以太網(wǎng)與PLC控制器連接，所述兩個(gè)上位機(jī)均連接有打印機(jī)。兩個(gè)上位機(jī)一臺(tái)主用，一臺(tái)備用，但兩臺(tái)上位機(jī)具有相同功能和控制優(yōu)先級(jí)。上位有強(qiáng)大的狀態(tài)監(jiān)視、控制操作、故障分析、報(bào)表輸出功能。

優(yōu)選的，所述兩個(gè)上位機(jī)還與監(jiān)控中心連接。監(jiān)控中心通過上位機(jī)來對(duì)水電站的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控。

優(yōu)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(jiān)控終端無線連接；所述手持監(jiān)控終端為手機(jī)或平板電腦。建立了PLC控制器與手機(jī)之間的連接，便于管理人員在遠(yuǎn)程進(jìn)行監(jiān)控。

優(yōu)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(jiān)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(jiān)控中心之間的通信。

優(yōu)選的，所述無線通信模塊為4G無線通信模塊。

優(yōu)選的，所述PLC控制器還與同期裝置連接。

優(yōu)選的，所述以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸線采用屏蔽線。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和控制規(guī)模選擇信號(hào)屏蔽線，防止線路受到干擾。

優(yōu)選的，所述兩個(gè)上位機(jī)均與GPS衛(wèi)星對(duì)時(shí)設(shè)備連接。

優(yōu)選的，還包括UPS不間斷電源設(shè)備，UPS不間斷電源設(shè)備為整個(gè)裝置供電。提供預(yù)備電源防止意外事故發(fā)生，設(shè)備同樣能夠運(yùn)行，保證其他幾組能夠自動(dòng)保護(hù)，達(dá)到高效、安全的目的。

優(yōu)選的，所述上位機(jī)包括兩個(gè)操作員工作站以及報(bào)警音響。當(dāng)監(jiān)測(cè)到異常數(shù)據(jù)時(shí)可發(fā)出警報(bào)。

本實(shí)用新型能夠?qū)φ麄€(gè)電站的設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并能與監(jiān)控中心進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信等全方位自動(dòng)監(jiān)測(cè)。

上述的實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選技術(shù)方案，而不應(yīng)視為對(duì)于本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求記載的技術(shù)方案，包括權(quán)利要求記載的技術(shù)方案中技術(shù)特征的等同替換方案為保護(hù)范圍。即在此范圍內(nèi)的等同替換改進(jìn)，也在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。