計算機監(jiān)視系統(tǒng)的組成和工作原理

隨著機組容量增大和熱力系統(tǒng)的復(fù)雜化，在運行中必須監(jiān)視的信息量和操作指令不斷 增加。如果仍然采用傳統(tǒng)的常規(guī)儀表，則難以勝任。從70年代初國外就開始將電子計算機 技術(shù)在火電廠中應(yīng)用，并開發(fā)了計算機監(jiān)視系統(tǒng)（computer monitoring system, CMS),用于分散控制系統(tǒng)，稱數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS)。它主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與處理，CRT屏幕顯示， 制表打印及事故追憶，性能計算等。對于有成熟運行經(jīng)驗的機組，可根據(jù)要求設(shè)置機組啟 停操作指導(dǎo)、*運行操作指導(dǎo)、預(yù)防或處理事故操作指導(dǎo)等。此系統(tǒng)的優(yōu)點是靈活、安 全，以及計算機給出的信息可供運行人員參考分析；缺點是需要人工操作。

計算機監(jiān)視系統(tǒng)如圖3-22所示，它基本上由硬件和軟件兩大系統(tǒng)組成。硬件有主機 (以中央處理器CPU為主體，包括內(nèi)存、外存及選件）、外部設(shè)備（包括打印機、程序員站、 CRT顯示和功能鍵盤等）、過程通道（包括模入、模出、開入、開出及脈沖輸入等）、預(yù)制 電纜和中間端子箱、電源裝置等，它是組成計算機監(jiān)視系統(tǒng)的基礎(chǔ)。為了提高計算機系統(tǒng) 供電的可靠性，一般采用不間斷電源裝置（UPS)供電，它是由整流器、逆變器、蓄電池、 開關(guān)等組合而成的一種電源設(shè)備，能在交流輸入電源發(fā)生故障時保證向負(fù)載供電的連續(xù)性。

軟件系統(tǒng)是指各種程序和有關(guān)信息的總集合，分為系統(tǒng)軟件（包括程序設(shè)計系統(tǒng)、診斷程序和操作系統(tǒng)等）、支撐軟件（包括服務(wù)程序等）和應(yīng)用軟件（包括過程監(jiān)視程序、過 程控制計算程序和公共應(yīng)用程序等）。軟件在設(shè)計和調(diào)試完成后，存入主機的內(nèi)存和外存中，以供系統(tǒng)運行使用。

目前，200MW及以下機組，一般采用 以CRT為監(jiān)視中心的計算機監(jiān)視系統(tǒng)，用 于數(shù)據(jù)采集和處理，其硬件配置見表3-28。 現(xiàn)以EDPF—1000型分布微機監(jiān)視系統(tǒng)為例，簡述其在200MW機組的應(yīng)用情況。

EDPF—1000分布式微機監(jiān)視系統(tǒng)是 電力科學(xué)研究院電廠自動化研究所開發(fā) 的，是一種由高速數(shù)據(jù)通信公路（通信速率 為500kbps)連接起來的多微機系統(tǒng)。每臺 微機通過通信控制器和通信網(wǎng)絡(luò)相連，稱 為一個“工作站”。各站之間只有數(shù)據(jù)信息 的溝通，而沒有程序方面的。各站均能 獨立工作，但彼此分工，協(xié)同完成各種監(jiān)視 功能。本系統(tǒng)zui多可連接32個站。

用于200MW機組監(jiān)視的典型系統(tǒng) (EDPF—1000)結(jié)構(gòu)如圖3-23所示，共5 個站，分屬三種類型：

(1) 數(shù)據(jù)采集站兩臺：由Z80A (8位）微機及輸入、輸出通道組成。它通過與現(xiàn)場的 過程接口，對機組的運行數(shù)據(jù)進行采集和處理。其信息通過通信網(wǎng)絡(luò)送到系統(tǒng)的其他各站。

(2) 運行員站兩臺：由PC9801FC (16位）微機系統(tǒng)（包括CRT、鍵盤、打印機）及 控制臺、盤組成。它是主要的人機接口，是集中監(jiān)視管理整個發(fā)電機組運行的中心。它通 過通信網(wǎng)絡(luò)由數(shù)據(jù)采集站獲得信息，進行二次處理及機組性能計算、偏差損失計算，為運行人員提出報警、打印、制表、趨勢顯示、啟動曲線顯示、模擬圖顯示、事故追憶、事件 順序記錄、效率監(jiān)視等。

(3)工程師站一臺：由PC9801FC微機系統(tǒng)構(gòu)成，可用來設(shè)置和修改運行參數(shù)，進行 畫面和各種表格的生成及修改，彩色畫面拷貝，必要時也可投入實時運行。

用于200MW機組的系統(tǒng)共有五臺微機，內(nèi)存2MB,外存硬盤10MB，六臺軟盤驅(qū)動器， 三臺彩色顯示器，三臺彩色打印機，三個鍵盤。I/O點，計有模擬量輸入256 (采樣速度為 100點/s)點，開關(guān)量輸人192 (其中中斷型64)點，脈沖量輸入、模擬量輸出和開關(guān)量輸 出各8點。

系統(tǒng)中工作站的數(shù)量及其功能的劃分是靈活的，經(jīng)過重新組態(tài)和組合，可以適應(yīng)不同 容量機組的需要。