用于电厂的仪控系统及其机柜设备技术方案

本发明专利技术提供了一种用于电厂的仪控系统及其机柜设备。该仪控系统包括具有电源母线的分布式控制系统和具有受电端子、接地端子和信号输出端子的功率变送器，其中，该机柜设备包括：连接至电源母线从而由电源母线供电的I/O模件，其具有能够连接至信号输出端子的信号输入端子，以便接收功率变送器输出的电流信号；断路器，其一端连接至电源母线，另一端则连接至供电端子，供电端子能够连接至受电端子，从而使得功率变送器能够经由断路器接入由电源母线提供的电源电压。本发明专利技术的用于电厂的仪控系统及其机柜设备，能够消除功率变送器在启动时因功率不足导致无法正常启动的问题，并且无需引入额外的电源和电缆且无需增加额外的人员操作。

【技术实现步骤摘要】
用于电厂的仪控系统及其机柜设备
本专利技术涉及应用仪控系统的电厂，其中所述仪控系统包括分布式控制系统(也称为分散式控制系统或集散控制系统，也可简称为DCS)，尤其涉及针对此类仪控系统中的功率变送器的改进的供电技术或供电方式，并具体地涉及一种用于电厂的仪控系统及其机柜设备。
技术介绍
在现代的电厂或核电厂中，已经较为广泛地引入了分布式控制系统，分布式控制系统是利用计算机技术对生产过程进行集中监测、操作、管理和分散控制的一种技术。分布式控制系统既不同于分散的仪表控制，又不同于集中式计算机控制系统，而是克服了二者的缺陷而集合了二者的优势。分布式控制系统的结构通常是一种分布式的、分支树状结构。而在诸如应用了此类分布式系统的仪控系统中，在其整体架构的底层，通常应用功率变送器作为现场仪表，而在现场仪表的层级之上，则是通常称为现场机柜设备层的层级，在现场机柜设备层中配置有机柜设备及I/O模件(也被称为输入/输出模块或模件)。其中，可用于分布式控制系统中的一种I/O模件，是由西门子公司开发的FUM卡件。举例来说，诸如FUM卡件的各类I/O模件向下可与诸如功率变送器的现场仪表相关联以执行诸如现场信号、参数或数据的采集、或者实现对于现场仪表的控制(典型的，诸如闭环控制)的功能，向上则可和更高层级(诸如，设有操作终端的操作层)的诸如可编程逻辑控制器等设备相关联，以支持更高层级的成组控制等。涉及分布式控制系统的应用中，用作现场仪表的功率变送器也常被称为诸如就地变送器或就地功率变送器。更具体地，其中由西门子公司开发的一种具体类型的FUM卡件为FUM230卡件(即，一种具体型号为FUM230的I/O模件)，FUM230卡件在分布式控制系统或者包含分布式控制系统的仪控系统中可例如用于接收模拟量信号，也属于一种已有类型的I/O模件。FUM230卡件目前已经广泛地应用于西门子公司开发的TELEPERMXP(简称TXP)系统中，而TXP系统则可应用于诸如各类大中型电站的电厂中。在一些已有的用于电厂的仪控系统中，功率变送器通常被配置为经由诸如FUM230卡件的I/O模件供电，经实际调查发现，采用这种供电方式的功率变送器会出现无法正常启动正常工作的问题。进一步研究显示，之所以会出现功率变送器无法正常启动的问题，其原因在于，经由诸如FUM230卡件的I/O模件提供的电源，可能在一些情况下不足以提供功率变送器启动所需的启动瞬时功率。具体地，举例来说，通常采用的功率变送器的典型电源功率负荷可能为3W或略低于3W，变送器接入FUM230卡件进行供电的电源电流因FUM230卡件通过自身的集成电路提供的电流通常需限流至120mA以下，而功率变送器的电源端电压可能因线路压降等因素而可能在22.5V左右，因此经由FUM230卡件供电所提供给功率变送器的负荷功率最大可能仅达到约2.7W(22.5V*0.12A＝2.7W)。考虑到功率变送器的启动瞬时功率可能需要大于正常工作负载，因而在上述供电方式下便可能导致功率变送器无法正常启动。上述问题在诸如FUM230卡件的I/O模件多载或满载的情形下尤为显著。现有技术针对上述问题提出了一些解决方案，诸如在出现功率变送器无法正常启动时，临时在功率变送器的电源端子处接入临时的直流电源，以使得功率变送器得以启动。然而，这样的解决方案并未能彻底消除包括分布式控制系统的仪控系统中的功率变送器可能无法正常启动的问题，并且由于需要搭接临时接入另外的直流电源所用的临时就地电缆，故所需的操作较为繁琐。因此，需要提供一种新的在用于电厂的仪控系统中为功率变送器供电的解决方案，以至少部分地解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于电厂的仪控系统及其机柜设备。本专利技术至少能够解决如下问题：现有技术中用于电厂的仪控系统中的功率变送器可能出现因电源功率负荷不足而无法正常启动，以及，在功率变送器出现无法正常启动的问题时需要额外地搭接临时的就地电缆以接入额外的直流电源，故操作较为繁琐。本专利技术至少能够实现：避免用于电厂的仪控系统中的功率变送器在启动时因功率不足导致无法正常启动的问题，安全可靠地保障系统中各个功率变送器的正常启动，且基本无需增加额外的人员操作。本专利技术提供了一种用于电厂的仪控系统的机柜设备，所述仪控系统包括分布式控制系统和功率变送器，所述分布式控制系统具有电源母线，所述电源母线提供有电源电压，所述功率变送器具有受电端子、接地端子和信号输出端子，其特点在于，所述机柜设备包括：I/O模件，所述I/O模件连接至所述电源母线，以由所述电源母线供电，所述I/O模件具有信号输入端子，所述信号输入端子被构造为能够连接至所述信号输出端子，以接收所述功率变送器输出的电流信号；供电端子，所述供电端子被构造为能够连接至所述受电端子；以及断路器，所述断路器的一端连接至所述电源母线，另一端则连接至所述供电端子，从而使得所述功率变送器能够经由所述断路器接入所述电源电压。根据本方案，能够有效保证提供至所述功率变送器的负荷功率不会出现功率不足的问题，因而能够可靠保障各个所述功率变送器的正常启动。在一种实施方式中，所述电源电压为24伏直流电压。根据本方案，可经由断路器而利用目前应用于电厂的仪控系统中的原有的电源电压，为所述功率变送器供电，而无需引入额外的直流电源。在一种实施方式中，所述断路器的额定电流至少达到0.5安培。根据本方案，相比于现有技术经由I/O模件(例如FUM230卡件)供电的方案，由于限流值大幅提高，而不再会出现因限流值过低而导致提供至所述功率变送器的负荷功率不足而致使所述功率变送器无法正常启动的问题。在一种实施方式中，所述I/O模件为由西门子公司开发的型号为FUM230的模件，亦可称为FUM230卡件。根据本方案，对于应用FUM230卡件的部分现有仪控系统及其中的机柜，上述对于为功率变送器供电的供电方式的改进和变化，将不会对仪控系统中包括功率变送器和FUM230卡件等元件原本所起的功能，诸如仪表功能、监测功能，造成任何实质性的影响，因而可更适于应用上述方案对现有仪控系统及其中的机柜进行改进。在一种实施方式中，所述机柜设备中设置有背板和多个断路器底座，所述背板设置有彼此独立地分别连接至所述电源母线的多个插槽，所述I/O模件插入所述多个插槽中的一个，以连接至所述电源母线；所述多个断路器底座彼此独立地分别连接至所述电源母线，所述断路器插入所述多个断路器底座中的一个，以连接至所述电源母线。根据本方案，不仅可避免因对为所述功率变送器供电的供电方式的改进和变化而增加额外的人员操作，还使得在需要对所述仪控系统中的所述功率变送器进行诸如配置变更、仪表变更或布置位置的变更时，与之相应的供电所用的断路器的更替，也十分便捷。本专利技术还提供了一种用于电厂的仪控系统，所述仪控系统包括功率变送器和分布式控制系统，所述功率变送器具有受电端子、接地端子和信号输出端子，其特点在于，所述分布式控制系统包括：机柜设备，所述机柜设备具有I/O模件、供电端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于电厂的仪控系统的机柜设备，所述仪控系统包括分布式控制系统和功率变送器，所述分布式控制系统具有电源母线，所述电源母线提供有电源电压，所述功率变送器具有受电端子、接地端子和信号输出端子，其特征在于，所述机柜设备包括：/nI/O模件，所述I/O模件连接至所述电源母线，以由所述电源母线供电，所述I/O模件具有信号输入端子，所述信号输入端子被构造为能够连接至所述信号输出端子，以接收所述功率变送器输出的电流信号；/n供电端子，所述供电端子被构造为能够连接至所述受电端子；以及/n断路器，所述断路器的一端连接至所述电源母线，另一端则连接至所述供电端子，从而使得所述功率变送器能够经由所述断路器接入所述电源电压。/n

【技术特征摘要】
1.用于电厂的仪控系统的机柜设备，所述仪控系统包括分布式控制系统和功率变送器，所述分布式控制系统具有电源母线，所述电源母线提供有电源电压，所述功率变送器具有受电端子、接地端子和信号输出端子，其特征在于，所述机柜设备包括：
I/O模件，所述I/O模件连接至所述电源母线，以由所述电源母线供电，所述I/O模件具有信号输入端子，所述信号输入端子被构造为能够连接至所述信号输出端子，以接收所述功率变送器输出的电流信号；
供电端子，所述供电端子被构造为能够连接至所述受电端子；以及
断路器，所述断路器的一端连接至所述电源母线，另一端则连接至所述供电端子，从而使得所述功率变送器能够经由所述断路器接入所述电源电压。


2.如权利要求1所述的机柜设备，其特征在于，所述电源电压为24伏直流电压。


3.如权利要求1所述的机柜设备，其特征在于，所述断路器的额定电流至少达到0.5安培。


4.如权利要求1所述的机柜设备，其特征在于，所述机柜设备中设置有背板和多个断路器底座，所述背板设置有彼此独立地分别连接至所述电源母线的多个插槽，所述I/O模件插入所述多个插槽中的一个，以连接至所述电源母线；
所述多个断路器底座彼此独立地分别连接至所述电源母线，所述断路器插入所述多个断路器底座中的一个，以连接至所述电源母线。


5.如权利要求1-4中任意一项所述的机柜设备，其特征在于，所述I/O模件为由西门子公司开发的型号为FUM230的模件。


6.用于电厂的仪控系统，所述仪控系统包括功率变送器和分布式控制系统，所述功率变送器具有受电端子、接地端子和信号输出端子，其特征在于，所述分布式控制系统包括：
机柜设备，所述机柜设备具有I/O模件、供电端子和断路器...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐永雷，张淼，顾嵬，
申请(专利权)人：西门子电站自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32