发电厂热控网络自动化方案的难点探析

摘要：本文主要是对发电厂热控网络自动化控制系统的两种组态方案进行了说明和分析，并在此基础之上对上述两种方案当中涉及到的站级控制层以及间隔控制层中各个单元的实际功能和数据流程进行研究，基于此来获得两种方案在投资以及网络性能等两个方面的具体表现。

关键词：发电厂，热控网络，自动化方案 中图分类号：tm62 一 背景介绍

随着现代科学技术的不断发展和经济水平的不断提高，计算机技术和网络通信技术也在此过程当中得到了长足的发展，在这样一种发展和应用形势之下，越来越多的发电厂都开始选择使用分层分布式的网控系统来代替原有的rtu，这主要是因为分层分布式的监控系统较之于rtu而言具备更加良好的开放式结构，使得传统rtu所具有的功能单一、通信质量差以及灵活性不够等问题都得到了良好的解决，除此之外甚至还能够解决rtu所存在的站内设备与控制中心通信方式过于简单的问题。发展到目前为止，分层分布式监控系统已经相当全面和完善的应用到了自动化控制领域当中，在现场工业总线和工业以太网当中都有所表现且优势突出，其分布式结构能够大幅度减少电缆的使用和投资，其灵活的组态方式能够大大简化工程师进行应用和维护的工作量，这样一些优点在大型发电厂当中尤其表现的明显。

二 方案一分析

图一显示的就是方案一的组态方式，在这样一种组态方式之下，间隔层采用的是现场总线来构成整体的间隔层网络，且这样一个间隔层网络当中的各个设备都通过i/o单元来负责对线路、风机以及执行器等设备的数字量和模拟量进行采集，与此同时还需要对这样一些设备的开关和启停进行必要的控制输出，除此之外还需要进行的就是和保护、智能仪表等智能设备进行实时通讯。公共i/o单元则负责整个电厂内火灾报警系统等自动化设备的通讯。

站级挖掘层选择工业以太网来作为其整体的通讯网，其中具体包括双操作员工作站、工程师站、双服务器和双网关等一系列具体组件，基于此就可以看到，站级控制层当中的网关实际上是作为整个分层分布式监控系统的通信枢纽来发挥作用的，因此就其本质而言就是一个信息的综合点。两个网关在实际的应用过程当中互为热备用，其作用包括多个方面的具体操作，首先需要将隔层设备内所涉及到的数据进行收集、处理并进行进一步的分类，在分类工作完成以后再传送至主服务器，主服务器在接收到信息以后会相应的发送控制命令并同时实现同调度内的通信，这也就是说，网关的主要作用就在于与间隔层实现良好的通讯。两台主服务器之间同样是采用互为热备用的方式存在，其作用同样包括多方面多层次，包括同网关机实现通讯、对数据进行必要的统计和计算、进行画面监视和报警处理、同时还能够实现人机接口和时钟同步等功能。工程师站进行相关程序的开发和控制，并在控制系统状态的同时对系统进行诊

断，必要的时候对上述画面以及数据库进行编辑或者是修改。而值长工作站主要负责的是相关方面运行信息的显示和管理。 对方案一当中涉及到的数据流程进行说明：首先由网关循环来对间隔层内设备的模拟量和数字量进行询问，与此同时将对时信息模拟量输出和控制输出相应的发送到间隔层设备当中去，并考虑在此过程当中变位信息是否有必要进行优先传送。网关则需要通过服务器和以太网来进行必要的信息交换，并同时接收来自于服务器的模拟输出命令和控制输出命令。可以看到的是，网关在该方案当中具有非常重要的作用和非常关键的地位，因此在进行选择时一定要选择使用稳定性好、可靠度高的工控机和可编程计算机来予以实现，在此过程当中还要保证工控机或者是计算机拥有足够的容量。与此同时两台网关机也要在现场总线和以太网上进行实时通讯，以这样一种方式来保证数据的一致性和有效性。 三 方案二分析

图二显示的是方案二的组态方式，在这样一种组态方式之下，间隔层和站控层都通过以太网来进行必要的通讯，且网络传输协议确定为tcp/ip，在方案二的组态方式之一隔层设备的功能基本上都和方案一的保持一致，唯一的区别在于其各个i/o单元都具备以太网接口，因此信息都是通过以太网在远动主机和服务器之间进行传输。

通过上图当中的结构状态就可以看到，在方案二当中应用的站级控制层同样采用的是以太网，且双服务器和远动主机也同样都是通

过间隔层和以太网来实现数据交换，总而言之，站控层内的设备功能基本上和方案一当中的保持一致，此处不再赘述。方案二和方案一最大的区别和差异表现在数据流程之上，在方案二当中，间隔层内的数据是通过以太网分别传输到远动主机和主服务器的，在这样一种模式之下，站控层内就不再存在信息综合点，其优势就在于整个网络的任意节点上出现问题甚至是退出运行都不会影响到其他节点的正常工作。下文当中我们将进一步的结合数字量收集过程来对间隔层和站控层之间的通讯方式和通讯过程进行分析，在站控层内，数字量收集有两种主要的方式，当间隔单元或者是站控层内的设备进行初始化的时候，就可以进行总召唤，或者是在站控层内设备正常运行的过程当中也同样可以定时的进行总召唤；而在数字信号发生变化的时候间隔单元内产生一级用户数据，会相应的记下各时间、相对时间和故障序号，并同时向站控层单元传送的链路规约数据单元对位置一进行访问，站控层在得到这样一种信息之后就会向间隔单元发送请求来获取位置以上以及用户的数据，间隔单元通过应用服务数据单元来作为回答。

结语：通过上文当中的说明和分析就可以看到，事实上，在现代计算机技术和网络技术高速发展和高度发展的现状之下，这样两种不同的组态方式都是能够较好的应用到发电厂的自动化系统当中去的，但与此同时这样两种不同的组态方式在运行过程当中又各有各的不同，其中方案一在系统当中予以应用时造价比较低，因此更加适合于规模较小的发电厂，而方案二引起网络组态的科学合理性

更高，因此更多使用在大型发电厂或者是准备进行扩建到较大规模的发电厂。发电厂应当结合自己的实际来进行选择。 参考文献：

[1]张秋平.新建发电厂的通信组成方案探讨[j].建筑科技与管理，2012（4）