。為滿足水電站“無(wú)人值班,少人值守”的現(xiàn)代化管理要求,機(jī)組輔助設(shè)備和全
廠公用系統(tǒng)需要監(jiān)視的模擬量、狀態(tài)量及事故、故障信號(hào)也要上送計(jì)算機(jī)監(jiān)控系
統(tǒng)。這些信號(hào)上送計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的通信方式可以是繼電器點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式,也可以
是串行口方式;而MB+網(wǎng)通信實(shí)際正是串行口方式中的一種。
一、MB+網(wǎng)的特點(diǎn)
MB+網(wǎng)是Mod bus Plus網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)稱,它是一個(gè)本地網(wǎng)絡(luò),允許主計(jì)算機(jī)、可編
程控制器和其他數(shù)據(jù)源以對(duì)等方式進(jìn)行通信,適用于工業(yè)控制領(lǐng)域。MB+網(wǎng)具有
高速、對(duì)等通信結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝費(fèi)用低等特點(diǎn);其通信速度為1MBps,通信介質(zhì)為
雙絞線。
MB+網(wǎng)的典型應(yīng)用主要包括網(wǎng)絡(luò)控制、數(shù)據(jù)采集、信號(hào)監(jiān)測(cè)、程序上裝/下傳
、遠(yuǎn)程測(cè)試編程等。
標(biāo)準(zhǔn)MB+網(wǎng)最多可支持32個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn),通信距離為457.2m1500英尺。一個(gè)MB
+網(wǎng)可以分成一個(gè)或多個(gè)段,段與段之間用RR85中繼器連接。一個(gè)MB+網(wǎng)最多可以
使用3個(gè)RR85,使網(wǎng)絡(luò)最大擴(kuò)展到64個(gè)節(jié)點(diǎn)1828.8m 6000英尺通信距離。當(dāng)應(yīng)用中
需要訪問(wèn)多于64個(gè)節(jié)點(diǎn)或通信距離大于1828.8m時(shí),使用BP85網(wǎng)橋?qū)⒍鄠€(gè)MB+網(wǎng)絡(luò)
連接在一起。萬(wàn)家寨水電站的MB+網(wǎng)總共連接了14個(gè)節(jié)點(diǎn)。
網(wǎng)絡(luò)包括廠內(nèi)檢修排水系統(tǒng)(A)、廠內(nèi)滲漏排水系統(tǒng)(B)、廠外壩基排水
系統(tǒng)(C)、#9壩段排水系統(tǒng)(D)、#15壩段排水系統(tǒng)(E)、廠內(nèi)低壓氣系統(tǒng)(F
)、壩頂?shù)蛪簹庀到y(tǒng)(G)、中壓氣系統(tǒng)(H)、公用油壓系統(tǒng)(I)、引黃取水口
系統(tǒng)(J)、泄流底孔系統(tǒng)(K)、底孔排沙系統(tǒng)(L)、機(jī)組快速閘門系統(tǒng)(M)
及電壓切換裝置(N)等,幾乎包括了整個(gè)樞紐的全部輔助系統(tǒng)。這些設(shè)備分布范
圍廣,通信距離長(zhǎng)。因此萬(wàn)家寨水電站的MB+網(wǎng)實(shí)際分為壩上和廠區(qū)兩部分,使用
BP85進(jìn)行連接。另外,壩上部分MB+網(wǎng)使用了3個(gè)RR85中繼器,廠區(qū)部分MB+網(wǎng)使
用了兩個(gè)RR85中繼器。
二、MB+網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
MB+網(wǎng)上的節(jié)點(diǎn)均為對(duì)等邏輯關(guān)系,通過(guò)獲得令牌來(lái)傳遞網(wǎng)絡(luò)信息。網(wǎng)絡(luò)中的
每一個(gè)節(jié)點(diǎn)均分配有一個(gè)惟一的地址,一個(gè)節(jié)點(diǎn)擁有令牌就可以與所選的目標(biāo)進(jìn)
行信息傳遞,或與網(wǎng)絡(luò)上所有節(jié)點(diǎn)交換信息。
MB+網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)是一根屏蔽雙絞線,將各節(jié)點(diǎn)鏈?zhǔn)铰?lián)接到MB+網(wǎng)上。與電纜
連接的專用插頭可插進(jìn)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的9針Mod bus Plus口上,在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的兩端節(jié)點(diǎn)
,使用專用的終端插頭,在其余中間節(jié)點(diǎn)使用專用的在線插頭。
三、MB+網(wǎng)的主要構(gòu)成部件
MB+網(wǎng)的構(gòu)成部件主要包括可編程控制器(PLC)、RR85中繼器、BP85網(wǎng)橋、
BM85網(wǎng)橋多路器等。可編程控制器(PLC)作為MB+網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)部件,也是MB+網(wǎng)的關(guān)
鍵部件??删幊炭刂破鳎≒LC)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域,萬(wàn)家寨水電站公用
系統(tǒng)使用的可編程控制器(PLC)主要是施耐德Modicon 984系列的PLC。RR85中繼
器、BP85網(wǎng)橋、BM85網(wǎng)橋多路器是MB+網(wǎng)的連接部件。其中RR85中繼器用于MB+網(wǎng)
網(wǎng)內(nèi)段與段的連接,BP85網(wǎng)橋則用于MB+網(wǎng)與MB+網(wǎng)之間的連接,而BM85用于MB+網(wǎng)
與RS232接口設(shè)備的連接。萬(wàn)家寨水電站MB+網(wǎng)的原設(shè)計(jì)方案就是用BM85來(lái)把MB+網(wǎng)
連接到全廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。
四、MB+網(wǎng)與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的連接
萬(wàn)家寨水電站輔助系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)系主要通過(guò)MB+網(wǎng)(部分較重要
的信號(hào)同時(shí)采用硬接線方式)。根據(jù)最初設(shè)計(jì),MB+網(wǎng)與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的連接
是通過(guò)網(wǎng)橋多路器BM85接入計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)地控制單元8LCU,直接與工控機(jī)
通信。即工控機(jī)向BM85發(fā)出通信請(qǐng)求——BM85向某臺(tái)MB+網(wǎng)上的PLC
召喚數(shù)據(jù)——BM85向工控機(jī)傳送數(shù)據(jù)。這種連接方式,在MB+網(wǎng)節(jié)點(diǎn)較少時(shí)是可取
的;而當(dāng)MB+網(wǎng)節(jié)點(diǎn)多達(dá)數(shù)十個(gè)時(shí),須經(jīng)過(guò)數(shù)十次通信過(guò)程才能完成一次數(shù)據(jù)采集
,不僅速度滿足不了實(shí)時(shí)控制的要求,而且增加了工控機(jī)的通信負(fù)擔(dān)(每一條信
文均受到低速串口的限制),這一問(wèn)題已在一些電站得到證實(shí)。
萬(wàn)家寨水電站MB+網(wǎng)節(jié)點(diǎn)多達(dá)14個(gè),因此原設(shè)計(jì)方案必須進(jìn)行修改?,F(xiàn)行方案
如圖3,取消BM85,由8LCU的PLC與MB+網(wǎng)先進(jìn)行通信,再與工控機(jī)通信。這樣,
在8LCU的PLC中編寫與MB+網(wǎng)的通信程序,由于PLC軟件負(fù)擔(dān)很輕,可以不斷通過(guò)高
速的MB+網(wǎng)與輔機(jī)PLC通信并將數(shù)據(jù)組織好,由工控機(jī)通過(guò)串行口定時(shí)一次取走,
大大加快了通信速度,保證了實(shí)時(shí)性。
五、MB+網(wǎng)的一些組網(wǎng)問(wèn)題
由于MB+網(wǎng)上送的信號(hào)主要用于一般監(jiān)視,因此對(duì)其可靠性要求沒(méi)有全廠計(jì)算
機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)那么高,但仍應(yīng)注意以下問(wèn)題:
第一,通信電纜與動(dòng)力電纜盡量分開布置,否則MB+網(wǎng)容易受到干擾,出現(xiàn)誤
報(bào)現(xiàn)象。不過(guò)由于干擾信號(hào)均是脈沖性,而所連接系統(tǒng)的一些重要信號(hào)另外還通
過(guò)硬接線方式接到計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),因此影響不大;但如果這種情況較嚴(yán)重,仍
會(huì)影響運(yùn)行人員的正常監(jiān)視,帶來(lái)不必要的麻煩。
第二,MB+網(wǎng)中的RR85、BP85及BM85均需要交流220V的工作電源,這些工作電
源最好設(shè)置獨(dú)立的電源,而不應(yīng)就近從相鄰的輔助系統(tǒng)控制電源取得。因?yàn)槿绻?
從相鄰的輔助系統(tǒng)控制電源取得,當(dāng)該輔助系統(tǒng)停電檢修時(shí),將造成MB+網(wǎng)從此
處中斷,影響運(yùn)行監(jiān)視。
六、結(jié) 語(yǔ)
2001年下半年,萬(wàn)家寨水電站的MB+網(wǎng)通過(guò)驗(yàn)收投入使用,且取得了較好的效
果。MB+網(wǎng)的應(yīng)用,是對(duì)水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的補(bǔ)充,使得遠(yuǎn)方監(jiān)視輔助系統(tǒng)的
設(shè)備狀態(tài)成為可能。大大減輕了運(yùn)行人員的巡視負(fù)擔(dān),為水電站實(shí)現(xiàn)“無(wú)人值班
,少人值守”的現(xiàn)代化管理奠定了基礎(chǔ)。(李桂紅 張耀普)
(摘自電子工程師園地網(wǎng)站)
(轉(zhuǎn)載)