倍福el1014端子模塊原裝BECKHOFF倍福PLC  嵌入式控制器執(zhí)行復(fù)雜的控制、防護(hù)和監(jiān)測(cè)任務(wù) ICSA 為水電站工程設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)包含了各種子系統(tǒng)， 如發(fā)電機(jī)穩(wěn)壓器、水輪機(jī)進(jìn)水閥控制器、水輪機(jī)速度監(jiān) 測(cè)器、電力質(zhì)量測(cè)量?jī)x、制動(dòng)控制器、冷卻系統(tǒng)、潤(rùn)滑 系統(tǒng)、電壓開關(guān)和同步設(shè)備。

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各種保護(hù)繼電器構(gòu)成一個(gè) 非常重要的子系統(tǒng)，并通過 IEC 60870-5-104 協(xié)議與嵌入 式控制器 CX1020 通訊。它們的主要任務(wù)是倍福el1014端子模塊原裝BECKHOFF倍福PLC ：自動(dòng)啟動(dòng)和 停止程序、設(shè)備同步、有效功率和電壓的設(shè)定值調(diào)整、 溫度監(jiān)測(cè)、分辨率為 1 毫秒的事件監(jiān)測(cè)、開關(guān)設(shè)備控 制、電氣變量測(cè)量、輔助電氣和機(jī)械發(fā)電機(jī)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)、 冷卻系統(tǒng)控制及發(fā)電廠污水系統(tǒng)監(jiān)測(cè)期間多個(gè)發(fā)電機(jī)子 系統(tǒng)的操作和協(xié)調(diào)。控制器通過以太網(wǎng)交換數(shù)據(jù)；在緊 急情況下，硬接線可提供用作冗余傳輸介質(zhì)。

發(fā)電廠由本地操作站通過 Scada 軟件控制和監(jiān)測(cè)。包 括水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、開關(guān)設(shè)備、輔助系統(tǒng)等的圖形顯 示。Scada 軟件的其它任務(wù)有：報(bào)警處理、顯示事件順 序、顯示圖形趨勢(shì)、生產(chǎn)報(bào)表、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、設(shè)備操 作員輔助，等等。 各個(gè)子系統(tǒng)之間的通訊使用的是 IEC 60870-5-104 遠(yuǎn)程控 制協(xié)議，它支持 TwinCAT PLC 自動(dòng)化軟件。Beckhoff 控制 結(jié)構(gòu)能夠從兩個(gè)不同的控制中心遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制，這兩 個(gè)控制中心收集所有所需的數(shù)據(jù)（如報(bào)警、狀態(tài)數(shù)據(jù)、 事件、測(cè)量等等），以確保發(fā)電廠正常運(yùn)行。 EL6688 外部同步接口確保精確的時(shí)間同步 水力發(fā)電廠中重要的一項(xiàng)任務(wù)是記錄狀態(tài)改變和事件 順序（“SOE”）。

該功能讓數(shù)字量輸入能夠以 1 毫秒的 在可再生能源中，水力發(fā)電占據(jù)大份額；特別是多山的國家，如哥倫比亞，非常適合發(fā)展水力發(fā)電。 建造在哥倫比亞卡爾達(dá)斯省境內(nèi)的 La Ínsula 水力發(fā)電廠（由 Central Hidroeléctrica de Caldas 經(jīng)營(yíng)）的有效輸 出功率為 33 MW。水力發(fā)電廠的控制、防護(hù)和監(jiān)測(cè)通過由嵌入式控制器、EtherCAT I/O 和 TwinCAT 自動(dòng)化軟件 構(gòu)成的 Beckhoff 控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)；該系統(tǒng)由阿根廷公司 ICSA Automation 安裝。

水利發(fā)電 | 哥倫比亞 Beckhoff 嵌入式控制器控制水力發(fā)電廠 分辨率為事件提供一個(gè)時(shí)間戳，以在本地對(duì)它們進(jìn)行緩存， 后將它們毫無損失地輸送到上位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中。這一重要任 務(wù)由每臺(tái) Beckhoff 控制器完成。時(shí)間同步使用 IEEE 1588 精確 時(shí)間協(xié)議完成 。發(fā)電廠控制室內(nèi)用作 IEEE1588 外部同步接口 的 EL6688 EtherCAT 端子模塊和一個(gè)主站 GPS 時(shí)鐘確保在本地 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)實(shí)現(xiàn)精確的時(shí)間同步。 使用 TwinCAT PLC 實(shí)現(xiàn)通用控制編程 Beckhoff 嵌入式控制器安裝在不同的控制層。總共有 4 臺(tái) CX1020 嵌入式控制器用于控制發(fā)電機(jī)和實(shí)現(xiàn)輔助功能，而 冷卻系統(tǒng)、泵房和抽水泵分別由一臺(tái) CX9010 控制。

嵌入式 控制器通過連接的數(shù)字量輸入和輸出端子模塊從現(xiàn)場(chǎng)收集信 號(hào)。編程全部使用 TwinCAT PLC 自動(dòng)化軟件完成。TwinCAT PLC Modbus RTU 軟件庫用于連接控制器、電力質(zhì)量測(cè)量?jī)x和 操作界面。控制器與本地 Scada 系統(tǒng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控中心之間的 通訊通過集成在 TwinCAT PLC 功能庫中的 IEC 60870-5-104 遠(yuǎn) 程控制協(xié)議實(shí)現(xiàn) 。