一种用于发电厂热工自动化系统（DCS）、厂用电气控制管理系统（ECMS）一体化的总线通信控制装置，这种现场总线通信控制装置通过两路高速profibus?DP现场总线通道接入电气控制管理系统的保护、测控等智能电子设备，以及热工用的阀门、仪表、变送器等智能设备；根据配置文件将采集的各类IED的数据经过数据分流分为周期性数据与非周期性数据，周期性数据通过两路高速DP-Net转发给DCS系统的控制器，控制器可以用这些数据做逻辑运算等，并接受控制器对各IED的实时控制；该通讯控制模块提供冗余的IEC-61850通讯通道，支持与IEC-61850客户端的数据交互；为了系统安全可靠，通讯控制模块本身冗余设计。
【技术实现步骤摘要】
本申请属于电力系统
，用于大型火电厂的自动控制系统具体涉及用于发电厂热工自动化系统(DCS)、厂用电气控制管理系统(ECMS)、升压站控制系统(NCS)的一体化控制系统中的电气信息与热工信息的交互及数据分流。背景资料在火力发电厂自动控制系统的应用中，火电厂机炉设备的监视、控制和保护已经全部纳入DCS，电气控制系统却仍独立于DCS系统，在电厂中分别属于电气和热工范围是独立运行控制的。随着通信技术的发展，电气测点通过通信接口进入到DCS系统中已成为可能，可便于运行人员在集控室进行集中监视。从发电企业的集中管理、减员增效以及系统维护角度出发，对发电厂的热工电气一体化的需求逐步突出。火电厂电气热工一体化可提高全场生产系统的协调运行和优化管理，为实现全厂管控一体化打下基础，是建设信息化电厂的必由之路。现场总线控制系统(FCS)是电厂自动控制发展的趋势的，可节约大量电缆；控制功能下放到现场，使控制信号传输的准确性提高；现场总线通信协议国际标准化后，实时性、快速性和可靠性大为提高；可使不同厂家的产品互相连接和操作，消除了目前自动化的孤岛现可使不同厂家的产品互相连接和操作。火电厂一体化控制系统要实现发电厂热工自动化系统(DCS)、厂用电气控制管理系统(ECMS)、升压站控制系统(NCS)的一体化控制。基于通信实现了全厂数据和信息的一体化，需要从根本上把发电厂热工、电气自动化功能统一。而传统的设计中电厂热工信息和电气自动化信息是相互独立的，为了能快速将电气自动化信息提供给热工做逻辑运算，需要在装置级提供一个通信控制模块，实现电气自动化信息采集、与后台数据通信、并能将部分电气采集信息通过总线方式传给热工控制器。该项申报技术设计的通信控制模块实现了以上功能，为一体化实现提供了通讯基础。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是:为火电厂一体化技术方案提供一个实现热工自动化系统(DCS)、厂用电气控制管理系统(ECMS)—体化的现场总线通信控制装置，该通信装置提供的高速现场总线即可以接入电气保护、测控装置，又可接入热工仪表、阀门等设备，并通过周期性数据与非周期性数据，信息数据和控制数据的分流功能，能以ms级的速度将周期性数据转发给DCS控制器参与逻辑运算，通过标准IEC-61850协议实现非周期行数据的后台上送。本专利技术具体采用以下技术方案。一种用于火电厂一体化系统的现场总线通信控制装置，包括profibus DP规约处理模块、DP-Net协议处理模块、同步模块、IEC-61850通讯处理模块、实时数据库模块；其特征在于:所述现场总线通信控制装置通过支持标准通讯协议的profibus DP规约处理模块通过profibus DP总线与外部电气装置、热工设备通讯，采集电气装置及热工设备数据信息，profibus DP规约处理模块将采集到的数据信息通过实时数据库接口存入实时数据库，供DP-Net协议处理模块、IEC-61850通讯处理模块及同步模块使用，并接收来自DP-Net协议处理模块以及IEC-61850通讯处理模块的控制命令，实现对下挂智能电子设备的控制；所述现场总线通信控制装置的实时数据库模块是现场总线通信控制装置的数据核心，实现整个装置所涉及到的数据的存储及管理，并为其它模块提供数据存取的接口 ；所述现场总线通信控制装置通过DP-Net总线将所述现场总线通信控制装置中的DP-Net协议处理模块连接到DCS控制器，DP-Net协议处理模块将从实时数据库模块中的周期型数据(即profibus DP协议中循环采集的实时性数据)及热工控制用数据(即控制器逻辑计算需要的实时数据，如线路电压、电流、压板位置等)分流后快速、可靠地送给DCS的控制器，并接收DCS控制器发来的控制命令，将该控制命令以消息方式转发给profibus DP规约处理模块；IEC-61850通讯处理模块通过高速以太网与外部人机界面(HMI)连接，实现IEC-61850服务端功能，实现电厂自动控制系统的互操作性；该模块从实时数据库模块中将profibus DP规约处理模块采集到的数据信息以IEC-61850通讯协议转发给HMI，并接收HMI对现场智能电子设备的控制命令，将对现场智能电子设备的控制命令以消息方式转给profibus DP规约处理模块；同步模块实现主备双现场总线通信控制装置的数据同步，周期性对比主备信息，从实时数据库模块中取出对端没有的数据信息进行同步，同时在IEC-61850通讯处理模块收到来自HMI的控制命令后也通过同步模块同步给对端。本专利技术公开的现场总线通讯控制装置实现了电气控制管理系统与热工自动化系统的数据共享，实现了周期性数据与非周期行数据的数据分流，为火电厂系统电气控制管理系统的一体化提供了关键的枢纽设备。附图说明图1示意了本申请公开的用于火电厂一体化系统的现场总线通信控制装置外部系统接口图；图2示意了本申请公开的用于火电厂一体化系统的现场总线通信控制装置结构框图；图3示意了由本申请现场总线通信模块组网的火电厂一体化系统图。具体实施方案下面结合说明书附图对本专利技术技术方案做进一步详细说明。如附图1所示为本申请公开的用于火电厂一体化系统的现场总线通信控制装置外部系统接口图，所述现场总线通信控制装置的外部通讯接口设计两路高速profibus DP通道，两路DP-Net通讯通道，三路百兆以太网，其中两路用来实现IEC-61850通讯转出，一路用来实现主备现场总线通信控制装置的信息同步。本申请的现场总线通信控制装置可以在软件实现上将现场总线通信控制装置的按功能划分为IEC-61850通讯处理模块、同步模块、DP-Net规约转出模块、prof ibus DP规约处理模块、实时数据库模块。现场总线通信控制装置各模块间交互关系见图2:profibus DP规约处理模块通过profibus DP总线与外部电气装置及热工设备连接，实现现场智能电子设备的输入类数据采集(包括遥测、遥信、遥脉等)并接收来自其它模块的控制命令，将控制命令发送给现场智能电子设备实现控制。IEC-61850通讯处理模块通过高速以太网与外部HMI连接，实现从实时数据库模块中将profibus DP规约处理模块采集到的遥测、遥信、遥脉等信息以IEC-61850通讯协议转发给HMI，并接收HMI对现场智能电子设备的控制命令，将控制命令以消息方式转给profibus DP规约处理模块。DP-Net协议处理模块通过高速DP-Net总线实现与外部DCS控制器的数据交互，从实时数据库模块中将profibus DP采集到的遥测、遥信、遥脉等信息过滤后转发给DCS控制器，并接收DCS控制器的控制命令，以消息方式发送给profibus DP规约处理模块。现场总线通信控制装置与HM1、DCS控制器、智能电子设备均为双向通信。实时数据库模块是数据中心，profibus DP规约处理模块采集到输入类型的数据后存入实时库；现场总线通信控制装置接收到的遥控、遥调、对时等控制命令，在IEC-61850通讯处理模块或DP-Net协议处理模块收到后通过消息方式通知profibus DP规约处理模块，由profibus DP规约处理模块下发给IED装置。其中，所述现场总线通信控制装置通过profibus DP规本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于火电厂一体化系统的现场总线通信控制装置，包括profibus?DP规约处理模块、DP?Net协议处理模块、同步模块、IEC?61850通讯处理模块、实时数据库模块；其特征在于：所述现场总线通信控制装置通过支持标准通讯协议的profibus?DP规约处理模块通过profibus?DP总线与外部电气装置、热工设备通讯采集电气装置及热工设备数据信息，profibus?DP规约处理模块将采集到的数据信息通过实时数据库接口存入实时数据库，供DP?Net协议处理模块、IEC?61850通讯处理模块及同步模块使用，并接收来自DP?Net协议处理模块以及IEC?61850通讯处理模块的控制命令，实现对下挂智能电子设备IED的控制；所述现场总线通信控制装置的实时数据库模块是现场总线通信控制装置的数据核心，实现整个装置所涉及到的数据的存储及管理，并为其它模块提供数据存取的接口；所述现场总线通信控制装置通过DP?Net总线将所述现场总线通信控制装置中的DP?Net协议处理模块连接到DCS控制器，DP?Net协议处理模块将实时数据库模块中的周期型数据及热工控制用数据分流后快速、可靠地送给DCS控制器，并接收DCS控制器发来的控制命令，将该控制命令以消息方式转发给profibus?DP规约处理模块；IEC?61850通讯处理模块通过高速以太网与外部HMI连接，实现IEC?61850服务端功能，实现电厂自动控制系统的互操作性；该模块从实时数据库模块中将profibus?DP规约处理模块采集到的数据信息以IEC?61850通讯协议转发给HMI,并接收HMI对现场智能电子设备的控制命令，将对现场智能电子设备的控制命令以消息方式转给profibus?DP规约处理模块；同步模块实现主备双现场总线通信控制装置的数据同步，周期性对比主备信息，从实时数据库模块中取出对端没有的数据信息进行同步，同时在IEC?61850通讯处理模块收到来自HMI的控制命令后也通过同步模块同步给对端。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：岳建华，刘静芳，胡晓花，张传永，刘国庆，何同运，王海燕，赵忠明，
申请(专利权)人：北京四方继保自动化股份有限公司，神华国华北京电力研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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