一种适用于大型水电监控系统的设备层组网系统技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于大型水电监控系统的设备层组网系统，涉及工业控制技术领域，用于机组主控、测温、开关站、厂用电以及辅控的PLC控制器分别通过点对点方式与本地IO直接连接；坝区零散分布的IO测点进一步通过光介质延伸接入；同时经过交换机与远程IO进行远程组网，相较于传统水电监控通过单一远程IO的组网方式，针对不同规模和不同分布形式的IO测点，实现了灵活组网，提升了大容量、分布式IO测点接入的适应性，降低了基建及维护成本。降低了基建及维护成本。降低了基建及维护成本。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于大型水电监控系统的设备层组网系统


[0001]本专利技术涉及工业控制
，特别是涉及一种适用于大型水电监控系统的设备层组网系统。

技术介绍

[0002]为适应电网发展和技术进步的需要，满足设备更新改造要求，建设水电厂水计算机监控系统以实现全厂和开关站主要设备的安全监控、经济运行以及实时管理等功能，不但将使全厂的综合自动化水平大大提高，而且还能改善劳动条件，提高运维效率，取得更为显著的经济效益。
[0003]在现有技术中，水电监控设备层PLC控制器与IO的组网形式单一，IO的扩展方式是以站点为单位设立IO分站，每个IO分站均需要配置IOLINK模块，此方案是针对分布式中小规模的IO测点设计的远程采集方案，而在面对大容量IO测点集中采集的应用场景时，该方案则无法适用；另外，在面对诸如坝区IO测点小规模零散分布的应用场景时，单独设立配有IOLINK模块的IO分站不仅浪费了设备硬件配置资源，同时也增加了基建和维护成本。

技术实现思路

[0004]为了解决以上技术问题，本专利技术提供一种适用于大型水电监控系统的设备层组网系统，包括若干PLC控制器，分别用于机组主控、测温、开关站、厂用电以及辅控；IO模块，包括本地IO和远程IO，其中本地IO通过点对点方式与PLC控制器直接连接；交换机，供PLC控制器与远程IO进行连接。
[0005]本专利技术进一步限定的技术方案是：进一步的，PLC控制器、IO模块以及交换机之间的通讯介质设置为以太网或光纤或以外网和光纤的混合。
[0006]前所述的一种适用于大型水电监控系统的设备层组网系统，PLC控制器和IO模块均接入冗余网络。
[0007]前所述的一种适用于大型水电监控系统的设备层组网系统，PLC控制器与本地IO通过点对点方式直接连接，本地IO按照分支为单位进行分组，各分支与PLC控制器之间通过独立接口直接进行连接。
[0008]前所述的一种适用于大型水电监控系统的设备层组网系统，远程IO均配置有IOLINK模块，IOLINK模块用于扩展多个点对点的IO分支。
[0009]前所述的一种适用于大型水电监控系统的设备层组网系统，本地IO和远程IO中均包括用于对本地IO进行扩展的AI模块、DI模块、AO模块、DO模块、RTD模块、TC模块以及ModbusRTU模块。
[0010]前所述的一种适用于大型水电监控系统的设备层组网系统，PLC控制器与本地IO
或者远程IO的距离小于等于100米时，通讯介质设置为以太网；PLC控制器与本地IO或者远程IO的距离大于100米时，通讯介质设置为光纤。
[0011]本专利技术的有益效果是：本专利技术中，用于机组主控、测温、开关站、厂用电以及辅控的PLC控制器分别通过点对点方式与本地IO直接连接，同时经过交换机与远程IO进行远程组网，相较于传统水电监控通过单一远程IO的组网方式，针对不同规模和不同分布形式的IO测点，实现了灵活组网，提升了大容量、分布式IO测点接入的适应性，降低了基建及维护成本。
附图说明
[0012]图1为本专利技术实施例中适用于大型水电监控系统的设备层组网系统示意图；图2为本专利技术实施例中适用于大型水电监控系统的设备层组网系统框图。
具体实施方式
[0013]本实施例提供的一种适用于大型水电监控系统的设备层组网系统，如图1和图2所示，包括若干PLC控制器，包括分别用于机组主控、测温、开关站、厂用电以及辅控的PLC控制器，如图1中的
①
所示；IO模块，包括本地IO和远程IO，如图1中的
⑤
至
⑮
所示，其中本地IO通过点对点方式与PLC控制器直接连接；IOLINK模块，配置于远程IO中，用于扩展多个点对点的IO分支，如图1中的
②
所示，以及图1中的
③
的第一个模块；交换机，供PLC控制器与远程IO进行连接，如图1中的
④
所示。
[0014]LC控制器、IO模块以及交换机之间的通讯介质设置为以太网或光纤或以外网和光纤的混合；当PLC控制器与本地IO或者远程IO的距离小于等于100米时（例如图1中的
①
与
⑤
），通讯介质设置为以太网；当PLC控制器与本地IO或者远程IO的距离大于100米时（例如图1中的
①
与
⑨
），通讯介质设置为光纤。
[0015]所有PLC控制器、IO分支以及远程IO节点都接入到冗余网络，从而保证在其中一条网络中断故障时，也能够保证业务数据的可靠通讯，有效避免了数据丢失情况的发生。
[0016]本地IO按照分支为单位进行分组，每个分支（例如图1中的
⑤
）与PLC控制器之间通过独立接口直接进行连接，此处采用以太网的典型应用场景是：机组LCU控制器采集与其物理位置在同一区域内的IO测点，如机组状态、转速以及阀门位置等。
[0017]本地IO按照分支为单位进行分组，每个分支（例如图1中的
⑨
）与PLC控制器之间通过独立接口直接进行连接，此处采用光纤的典型应用场景是：机组LCU控制器采集坝区IO测点，与设置专用远程IO站点相比，很好的降低了坝区小规模零散分布IO测点的接入成本。
[0018]每个远程IO节点均配置一个IOLINK模块（如图1中的
②
），供点对点IO扩展接口进行多个IO分支的二次扩展，满足大容量IO测点的接入要求，典型应用场景是：使用机组LCU和测温LCU时，两者集中接入的IO测点数量庞大，而传统单个远程IO站点的方式无法胜任于此场景。
[0019]每个远程IO节点均配置一个IOLINK模块（如图1中的
②
），多个IOLINK模块通过交
换机完成组网并与PLC控制器进行数据通讯。
[0020]每个IO分支上安装AI模块、DI模块、AO模块、DO模块、RTD模块、TC模块以及ModbusRTU模块，通过点对点本地IO分支进行扩展，模块可以按需选择规格和数量，该通讯方案对IO模块具体所安装的位置不做限制。
[0021]各分支（例如图1中的
⑤
至
⑨
）能够使用电脑通过连接PLC控制器，再经点对点本地IO分支完成对固件程序的维护升级；例如图一中的
③
以及
⑩
至
⑮
，能够使用电脑通过连接IOLINK模块，再经点对点本地IO分支完成固件程序的维护升级。
[0022]除上述实施例外，本专利技术还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本专利技术要求的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于大型水电监控系统的设备层组网系统，其特征在于：包括若干PLC控制器，分别用于机组主控、测温、开关站、厂用电以及辅控；IO模块，包括本地IO和远程IO，其中本地IO通过点对点方式与PLC控制器直接连接；交换机，供PLC控制器与远程IO进行连接。2.根据权利要求1所述的一种适用于大型水电监控系统的设备层组网系统，其特征在于：所述PLC控制器、IO模块以及交换机之间的通讯介质设置为以太网或光纤或以外网和光纤的混合。3.根据权利要求2所述的一种适用于大型水电监控系统的设备层组网系统，其特征在于：所述PLC控制器和IO模块均接入冗余网络。4.根据权利要求1所述的一种适用于大型水电监控系统的设备层组网系统，其特征在于：所述PLC控制器与本地IO通过点对点方式直接连接，本地IO按照分支为单位...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈映喜，徐深，薛建中，张俊航，杨磊，钟智，陈豪，唐孝舟，陈凯，咸光全，刘伟，高少华，王宾，张军，柳曦，
申请(专利权)人：南京南瑞继保工程技术有限公司西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：