为了提升火力发电厂机组的可靠性,特别是在实现“无人值班”操作模式时,本文旨在探讨基于PLC技术的机组现地控制单元(LCU)的双冗余控制方案。通过采用西门子S7-400系列PLC技术,我们设计了一种能够满足高可用性需求的LCU系统。
在PLC技术的支持下,LCU系统采取了多种冗余方式来确保监控系统的稳定运行。其中,一种常见的方法是1:1冗余,即使用两套完全相同的设备,其中一台作为主设备执行所有监控和控制任务,而另一台作为备用设备。在主设备出现故障时,无需人工干预即可自动切换至备用工作,以避免系统停滞。
此外,还有N+I冗余方式,它涉及到一个计算机监控系统中包含N个主设备和1个备用设备。不论哪个主设备出现故障,都能立即切换到备用,使故障发生后不会影响整体系统运作。此外,还有一种多控制系统冗余方式,将重要控制回路软件配置分别存储在两个独立的控制系统中,每个CPU都能接管其他系统中的I/O信号,这样每个关键对象都拥有两个互为冗余的控制单元,从而大幅提高了整个 系统 的可靠性。
本文以这种最后一种方式为基础,详细介绍了LCU双机热备结构及其实现方法。我们采用西门子S7-412系列PLC进行软件双机热备设计,当一号机LCU主控CPU发生故障或电源失效时,二号机主控CPU将自动接管一号机分布式远程I/O模块,从而显著增强了监测体系 的 可靠性。
为了确保数据传输不间断,本设计利用PROFIBUS总线桥连接各 LCUs,并通过光纤以太网与上位机建立连接,以防止通信链路出错。本文还阐述了如何通过STEP7编程软件加上软冗余软件包,以及如何构建包括硬件、通信链路、ET200从站等多方面进行冗余保证。
最后,本文指出了电源管理对于计算机监控体系来说至关重要,因此,在我们的设计中,对于关键部件均采用双回路冗余电源供电,并配有自动切换功能,以保障持续运转并减少因供电问题造成的事故风险。
综上所述,本文提出的基于PLC技术的火力发电厂现地控制单元双 冗 优化策略,不仅能够提高整个生产过程 的 可靠性,而且适应于实际应用场景,为用户提供了一套合理、高效且经济实用的解决方案。