董 平,田向阳
1 概述 企业变电站综合自动化,21世纪初在我国工矿企业中才刚刚兴起,它的发展晚于电力系统变电站综合自动化。由于工矿企业变电站与电力系统变电站有着根本意义上差别,如果继续沿用电力系统变电站综合自动化系统的设计思想,生搬硬套,对于企业变电站综合自动化的发展来说,有可能产生非积极性的影响。如何积极推动企业变电站综合自动化事业的发展,建立一个较为完善的、适合于企业变电站的变电站综合自动化系统结构模式,在目前我国工业自动化事业迅速发展的大好形式下,就显得十分重要。同时,积极做好企业变电站自动化系统,更加有利于推动我国的工业自动化事业发展。笔者在此对于这一问题的一些新设想作一简要介绍。 2 企业变电站系统结构 间隔层设备、信息层设备均选用以太网结构,采取直接接入控制层以太网(Intranet-TCP/IP)网络结构的结构模式,将三层融为一体,既减少了数据传递的中间环节,提高了数据传输量,又加快了设备间的数据传递速度。 以太网是运用TCP/IP协议,数据传输速率10/100Mbps,分配节点IP地址理论上没有限制,实际上企业变电站信息层设备、间隔层设备和控制层设备总量一般都不会超出60个节点(IP地址),而控制层的服务器前置机应用程序基本分配节点IP地址个数为255个,根据用户需要还可以加以扩展。网络集线器D-LINK(Hub)采用屏蔽五类双绞线联接方式,传输距离可达150米;企业变电站信息层、间隔层和控制层利用以太网组网,还具有配置简单、组网灵活、监控软件组态简单的特点。 变电站其他设备(直流屏、小电流接地选线装置、消谐装置、电度表、故障滤波装置等)采用以太网网络接口,就直接接入系统的以太网网络。如果采用RS232接口或RS485现场总线以及其他现场总线方式,选用CDT、Modbus通讯协议或者其他通讯协议,则可以通过串口设备联网服务器进行协议转换接入以太网。这对于外部的不同厂商提供的相关设备来说,给予这些设备接入系统以很大的方便,同时这些设备的运行情况都不会影响到整个系统的安全性、稳定性。

图1 双以太系统网络结构示意图

图2 单以太系统网络结构示意图
对于串口设备联网时,可以根据现场的实际情况选用MOXA公司的NPort终端服务器产品。如果企业变电站中只有1个串口设备需要接入系统网络时,可以选用DE-211、DE-331、DE-311M单串口设备联网服务器,如存在少量串口设备需要接入系统网络,则可以选用DE-304、DE-334联网服务器,对于有较多串口设备需要接入系统以太网络的企业变电站来说,就需要选用价格较高的16路的DE-303、SN2500终端服务器。 对于不同要求的用户来说,该系统结构既可以选用双以太网结构模式(如图1所示),又可以选用单以太网结构模式(如图2所示),不但满足了不同用户的要求,又体现出了以太网组网的灵活性。 3 系统结构分析 信息层设备、间隔层设备采取直接接入控制层以太网,真正实现了企业变电站综合自动化系统局域网的无缝连接。这一网络结构模式,一方面加强了信息层设备、间隔层设备与控制层设备的联系,提高了整个变电站综合自动化系统运行的安全性及可靠性;另一方面拓展了企业变电站综合自动化系统网络结构,将原来意义上的独立的、封闭的变电站综合自动化系统,拓展成为大型的自动化系统中的一个开放式子系统,增加了企业变电站综合自动化系统组网的灵活性,优化了网络结构,对于企业变电站综合自动化系统接入企业的工业自动化系统提供更加简单、更加方便、更加安全可靠的途径,实现了两者的真正无缝连接,使得企业的工业自动化系统更加智能化和网络化,也进一步提高了公司的网络化、信息化水平。
参考文献: [1] 林荣东, 陈枫, 林为民, 李东辉. 基于广域网连接的电力数据网设计[J]. 电力自动化系统, 2000,24(17): 53-56. [2] 陈嘉, 尔桂花. 现场总线应用中安全问题的剖析[J]. 自动化博览, 2001,18(4): 41-43.
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