基于电站主流DCS系统外挂控制装置的通讯接口方法与流程

基于电站主流dcs系统外挂控制装置的通讯接口方法
技术领域
1.本发明属于过程控制技术领域，具体涉及一种基于电站主流dcs系统外挂控制装置的通讯接口方法。


背景技术：

2.近些年来，火力发电机组逐渐以提高效率、节约能源、改善环境和降低成本为发展目标。
3.现在的火电机组为了方便进行通讯控制，除去电站dcs系统自带的控制模块外，还会外挂控制装置来进行通讯控制，现有的外挂控制装置的方法没有关于dcs系统的通讯安全防护以及外挂装置的在线监测，且关于外挂控制装置的调试没有具体的操作方式，因此本发明提出一种外挂控制装置通讯接口的方法来解决这些问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的就在于为了解决上述问题，提供一种基于电站主流dcs系统外挂控制装置的通讯接口方法。
5.本发明通过以下技术方案来实现上述目的，基于电站主流dcs系统外挂控制装置的通讯接口方法，包括以下几个步骤：
6.第一步：确定dcs系统使用的外挂控制装置，根据dcs系统的通讯协议判定，来进行外挂控制装置的选取；
7.第二步：实施外挂控制装置的安全防护，所述防护包括对外挂控制装置故障预警、通讯阻塞和装置切换保护；
8.第三步：建立外挂控制装置通讯指标评价体系，所述体系包括外挂装置通讯质量、通讯时间和通讯稳定性；
9.第四步：外挂控制装置通讯调试，所述通讯调试是对外挂控制装置进行安装和调配。
10.优选的，所述外挂控制装置的安全防护通过信号翻转技术来实现监督和预警功能，当翻转信号停止工作，则外挂控制装置的通讯出现故障，此时将控制权限交由dcs控制系统；
11.所述装置切换保护通过控制系统互跟踪技术来实现，当dcs控制系统投入控制时，外挂控制装置系统输出跟踪dcs输出值，当外挂控制装置投入控制时，dcs控制系统输出跟踪外挂装置输出值。
12.优选的，所述dcs系统包括dcs控制模块、信号输入模块和信号输出模块，所述外挂控制装置包括通讯模块、外挂控制模块和通讯校验及容错模块，所述外挂控制装置通过通信模块与dcs系统的信号输入模块和信号输出模块进行信号传递。
13.优选的，所述通讯指标评价包括有效性指标、可靠性指标和抗干扰能力；
14.所述有效性指标的评判包括数据传输速率、协议效率和通信效率；
15.所述可靠性指标的评判包括误码率和纠错率；
16.所述抗干扰能力的评判是对于工业现场应能抵抗强电磁干扰。
17.优选的，所述第三步中，外挂控制装置的通讯调试包括以下几个操作：
18.s1：首先进行外挂装置卡件及dcs相关硬件的采购工作，然后确定外挂装置的现场安装位置，并完成硬件安装工作；
19.s2：进行电源接线及通讯接线工作，确保外接装置电源线路接通稳定；
20.s3：进行外挂装置内部的参数配置工作；
21.s4：进行dcs侧的通讯配置工作；
22.s5：进行实时通讯测试，直到完成dcs系统与外挂控制装置之间通讯畅通；
23.s6：进行通讯速率测试；
24.s7：进行抗干扰测试和调试，在干扰信号频率的冲击下完成对dcs系统与外挂控制装置之间信号的传输调试。
25.本发明的有益效果是：
26.其一、本发明开发了火电机组外挂控制器的通讯主动监测技术，并在此基础上制定了通讯安全防护及在线监测措施，使得在dcs系统下外挂控制装置的控制更加的精准，同时提前排除干扰使得整个系统的控制操作更加稳定。
27.其二、本发明利用针对通讯时间、通讯成本以及通讯质量形成了较完善的火电机组智能外挂控制装置通讯指标评价体系和调试方法，提前进行调试，使得外挂控制装置与cds 系统自身控制模块的配合效果更好。
附图说明
28.图1为本发明操作方法流程示意图；
29.图2为本发明系统装置模块分布及连接示意图。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.参照图1、图2所示，基于电站主流dcs系统外挂控制装置通讯接口的方法，包括以下几个步骤：
32.第一步：确定dcs系统使用的外挂控制装置，根据dcs系统的通讯协议判定，来进行外挂控制装置的选取；
33.作为本发明的一种技术优化方案，dcs系统包括dcs控制模块、信号输入模块和信号输出模块，外挂控制装置包括通讯模块、外挂控制模块和通讯校验及容错模块，外挂控制装置通过通信模块与dcs系统的信号输入模块和信号输出模块进行信号传递。
34.目前有外挂plc控制需求的电厂控制系统大多仅支持modbus及opc通讯，少数支持总线通讯，但是因opc一般均限制为单向传输至sis用，不作为控制层通讯使用，因此目前外挂式plc主要采用modbus通讯方式；在支持总线通讯的dcs系统中亦可以考虑采用 ff、
profibus总线通讯方式。
35.第二步：实施外挂控制装置的安全防护，防护包括对外挂控制装置故障预警、通讯阻塞和装置切换保护；
36.作为本发明的一种技术优化方案，外挂控制装置的安全防护通过信号翻转技术来实现监督和预警功能，当翻转信号停止工作，则外挂控制装置的通讯出现故障，此时将控制权限交由dcs控制系统；
37.装置切换保护通过控制系统互跟踪技术来实现，当dcs控制系统投入控制时，外挂控制装置系统输出跟踪dcs输出值，当外挂控制装置投入控制时，dcs控制系统输出跟踪外挂装置输出值；
38.由于外挂控制装置独立于dcs控制系统，因此二者之间针对运行机组的控制数据存在有较大的差异，该技术能够克服由于控制权限切换所导致的数据跳变现象，以此来实现系统间的无扰切换。
39.第三步：建立外挂控制装置通讯指标评价体系，体系包括外挂装置通讯质量、通讯时间和通讯稳定性；
40.作为本发明的一种技术优化方案，通讯指标评价包括有效性指标、可靠性指标和抗干扰能力；
41.有效性指标的评判包括数据传输速率(比特率bit/s)、协议效率所传输的数据包中的有效数据位数占整个数据包长度的比值％)和通信效率(数据帧传输时间同用于发送报文的所有时间)；
42.可靠性指标的评判包括误码率(衡量数字通讯系统可靠性的指标，它是二进制代码在传输过程中被传错的概率％)和纠错率在传输过程中发生错误后能在收端自行发现或纠正的概率％)；
43.抗干扰能力的评判是对于工业现场应能抵抗强电磁干扰。
44.第四步：外挂控制装置通讯调试，通讯调试是对外挂控制装置进行安装和调配。
45.作为本发明的一种技术优化方案，外挂控制装置的通讯调试包括以下几个操作：
46.s1：首先进行外挂装置卡件及dcs相关硬件的采购工作，然后确定外挂装置的现场安装位置，并完成硬件安装工作，该过程要完成外挂控制装置的安装；
47.s2：进行电源接线及通讯接线工作，确保外接装置电源线路接通稳定(即各电路导通，信号能够进行传递)；
48.s3：进行外挂装置内部的参数配置工作，既完成对外挂控制装置通讯协议的设定；
49.s4：进行dcs侧的通讯配置工作；
50.s5：进行实时通讯测试，直到完成dcs系统与外挂控制装置之间通讯畅通；
51.s6：进行通讯速率测试；
52.s7：进行抗干扰测试和调试，在干扰信号频率的冲击下完成对dcs系统与外挂控制装置之间信号的传输调试。
53.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。