CN212514933U - 一种ABB Symphony DCS系统远程站的电源监视系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种ABB Symphony DCS系统远程站的电源监视系统，包括NTAI05端子和模拟量输入模件IMFEC12，所述NTAI05端子的正极经XU1端口板的2端口和15端口接多路复用模数转换器的一个输入端、负极经XU1端口板的4端口和13端口接多路复用模数转换器的另一个输入端，XU1端口板的2、4、7和8通道通，将电源状态输出电压的Status Out接线接入NTAI05端子的TB1的1+接线端子，NTAI05端子的TB1的2‑接线端子不接入信号。本实用新型无须额外增加电源监视外置硬件设备，改造费用近零成本，不占用DCS控制柜内部空间，可实现电源监视信号实时监测及报警，并通过声音报警提示运行人员，确保了DC S系统的安全、稳定运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电源监视系统，尤其是涉及一种ABB Symphony DCS 系统远程站电源监视系统。
背景技术
随着发电机组自动化程度的提高，DCS系统(Distributed Control System) 作为控制系统的核心，其可靠性对于机组的安全运行至关重要。电源系统则是 DCS系统持续稳定工作的基础。当DCS电源系统系统故障时，整个DCS系统将处于瘫痪状态，所有的控制功能会全部失去，这会对机组的安全运行产生不可预计的影响。因此，在发电机组运行中有效监视DCS系统控制站中两路电源的工作状态、并在发生故障时及时报警并处理尤为重要。《防止电力生产事故的二十五项重点要求》明确要求分散控制电源系统故障应设置最高级别的报警。
目前，ABB Symphony DCS控制系统采用MPSIII模件电源系统(Modular PowerSystem)，DCS系统的本地控制站通过对模件柜输出电压(正常时为+5V 直流电压信号)的监测来监视电源系统状态(Power Status Out，简称PSS)。随着DCS系统在化水、吹灰、输煤等传统采用PLC控制的系统中的广泛使用，为了解决现场控制站物理位置分散、传输距离较远的问题，BRC-RIO远程站的模式大量使用。由于DCS系统的远程控制站所处的现场工作环境普遍比较恶劣，就地电源模块及风扇组件故障出现故障的几率增大。因此对远程站电源监视是非常有必要的。但在运行过程中，就地控制站的电源监视却是无法通过PSS电压的监测来准确判断。近来越来越多的电厂出现远程站电源故障事故，按照《分散控制系统故障应急处理预案导则》内容，电源机柜失电属于严重故障，将给发电机组安全带来极大的安全隐患。
通过对ABB Symphony DCS系统中AI模件通道的电路原理和信号接入方式的研究，我们得知：
ABB Symphony DCS系统包括NTAI05端子和NTAI06端子。
所述的NTAI05端子对应连接模拟量输入模件IMFEC12，其信号回路分别通过XU1端口板连接多路复用模数转换器的两个输入端；XU1端口板设有分为两竖列对应的十六个端口，第一列从上往下为1至8端口、第二列从下往上为 9至16端口，1、16端口连接对应为1通道，2、15端口对应为2通道，以第一列端口号作为通道号，以此类推；NTAI05端子使用4～20mA信号输出，XU1 端口板连接DCS系统供电，对应通道为1、3、6、7和8通道通，或就地外部供电+24VDC电源，对应通道为2、4、6和8通道通。
所述的NTAI06端子对应连接模拟量输入模件IMASI23，其信号回路分别通过J7、J23、J39、J55端口板连接信号监测回路的两个输入端，所述的J7、 J23、J39、J55设有分为1、2、3三个端口；当监测热电阻(RTD)或热电偶(TC) 回路时，J7、J23、J39、J55的1～2端口通道通。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种ABB Symphony DCS系统远程站的电源监视系统，其了对DCS系统远程站电源模块有效的实时监控，且无须额外增加电源监视外置硬件设备，改造费用近于零成本，不占用DCS控制柜内部空间，实现电源监视信号实时监测及报警，还可通过声音报警提示运行人员，避免事故的进一步扩大，确保了DCS系统的安全、稳定运行。
解决上述技术问题，本实用新型采用的第一种技术方案是：
一种ABB Symphony DCS系统远程站的电源监视系统，包括NTAI05端子和模拟量输入模件IMFEC12，所述NTAI05端子(就是图1-1整个图部分，图 1-2的右边的端子单元部分)的信号回路分别通过跨接器XU1端口板连接模拟量输入模件IMFEC12中的多路复用模数转换器的两个输入端；所述的跨接器 XU1端口板设有分为两竖列对应的十六个端口，第一列从上往下为1至8端口、第二列从下往上为9至16端口，1、16端口连接对应为1通道，2、15端口对应为2通道，以第一列端口号作为通道号，以此类推；其特征是：
所述NTAI05端子的正极经XU1端口板的2端口和15端口接多路复用模数转换器的一个输入端、负极经XU1端口板的4端口和13端口接多路复用模数转换器的另一个输入端，XU1端口板的13端口设有一条分支依次接9端口和 8端口，8端口设有一条分支再依次接7端口和10端口后接地，即对应XU1端口板2、4、7和8通道通，将电源状态输出电压(PowerStatus Out)的Status Out接线接入NTAI05端子的TB1的1+接线端子，NTAI05端子的TB1的2-接线端子不接入信号。
如此即可实现利用模件IMFEC12对远程站电源监视系统的单端电压(也即电源状态输出电压)的监测。
解决上述技术问题，本实用新型还可以采用的第二种技术方案是：
一种ABB Symphony DCS系统远程站的电源监视系统，包括NTAI06端子和模拟量输入模件IMASI23，所述的NTAI06端子的信号回路分别通过端口板连接模拟量输入模件IMASI23中的信号监测回路的两个输入端，所述的端口版设有分为两竖列对应的十六个端口，第一列从上往下为J5、J21、J6、J22、J7、 J23、J8、J24端口、第二列从上往下为J37、J53、J38、J54、J39、J55、J40、 J56端口，以第一列端口作为通道号，所述的J7、J23、J39、J55端口又设有分为1、2、3三个端口；其特征是：
所述NTAI06端子的J7、J23、J39端口中1～2设置通，J55端口中2～3设置通，输入电压信号直接通过NTAI06端子的+端子接入ASI23通道中进行电压测量，-端直接连接到I/OCOM接地，C端不需要连接；机柜电源状态输出电压 (单端电压)的Status Out接线接入NTAI06端子的第7通道TB1的+端子， TB1的-、C端子不接入信号。
如此也可实现利用模件IMASI23实现远程站电源监视功能。
本实用新型的技术效果体现在：
1)此项改造不需要在DCS机柜内加装额外的电源监视设备，改造费用近零成本，不占用DCS控制柜内部空间，施工简单。
2)针对ABB Symphony DCS系统模拟量输入模件FEC12、ASI23及端子通道电路的特点，参考电源状态输出电压(Power Chassis Power Status Out) 监视特点，自主设计，扩展应用，实现对ABB Symphony DCS系统远程站电源的可靠监视，保障了机组的安全运行，且最终对于同类型机组ABB Symphony DCS 系统远程站电源的可靠监视推广具有重要的意义。
3)通过对ABB Symphony DCS系统远程站电源实时有效监视，通过画面及声音报警提示运行人员注意，减少了运行人员和设备维护人员的工作量，确保了远程站设备的安全、稳定运行
附图说明
图1-1为本实用新型实施例利用模件IMFEC12实现远程站电源监视功能的示意图之一(单端电压监测端子示意图)；
图1-2为本实用新型的利用模件IMFEC12实现远程站电源监视功能的示意图之二(单端电压监测通道电路原理图)；
图2-1为本实用新型实施例利用模件IMASI23实现远程站电源监视功能的示意图之一(单端电压监测端子示意图)；
图2-2为本实用新型实施例利用模件IMASI23实现远程站电源监视功能的示意图之二(单端电压监测通道电路原理图)。
具体实施方式
如图1-1和图1-2所示，为本实用新型的ABB Symphony DCS系统远程站的电源监视系统实施例一。其包括NTAI05端子和模拟量输入模件IMFEC12，所述NTAI05端子(图1-1整个图部分，图1-2的右边的端子单元部分)的信号回路分别通过跨接器XU1端口板连接模拟量输入模件IMFEC12中的多路复用模数转换器的两个输入端；所述的跨接器XU1端口板设有分为两竖列对应的十六个端口，第一列从上往下为1至8端口、第二列从下往上为9至16端口，1、 16端口连接对应为1通道，2、15端口对应为2通道，以第一列端口号作为通道号，以此类推。
所述NTAI05端子的正极经XU1端口板的2端口和15端口接多路复用模数转换器的一个输入端、负极经XU1端口板的4端口和13端口接多路复用模数转换器的另一个输入端，XU1端口板的13端口设有一条分支依次接9端口和 8端口，8端口设有一条分支再依次接7端口和10端口后接地，即对应XU1端口板2、4、7和8通道通，将电源状态输出电压(PowerStatus Out)的Status Out接线接入NTAI05端子的TB1的1+接线端子，NTAI05端子的TB1的2-接线端子不接入信号。
当模件IMFEC12通道测量现场4～20mA信号时，需要DCS系统供电或就地外部供电的+24VDC电源，将通过端子送往现场设备。但对于测量单端或差动电压并不需要+24VDC电压。为了确保电源状态输出电压(Power Status Out) 实时监测，可采用单端电压测量功能，由于PSS电压正常值在5VDC左右，因此可以在控制逻辑中对FC132功能码通道选择0～5VDC，(以第1通道为例，如图1-1)，并对该控制器逻辑进行下载，同时对端子对所用的XU1通道跳线设置为2478通。
根据单端电压监测通道电路原理图(如图1-2)，当NTAI05采用单端电压测量功能，XU1通道跳线设置为2478通，XU1跳线2接通后，电压信号将直接通过+端子接入FEC12通道中进行电压测量，XU1跳线478接通后，-端子直接接地。因此将机柜电源状态输出电压的Status Out接线接入TB1的1端子， TB1的2端子可以不用接入信号，即可实现对机柜电源系统监视功能。
如图2-1和图2-2，为本实用新型的ABB Symphony DCS系统远程站的电源监视系统实施例二。其包括NTAI06端子和模拟量输入模件IMASI23，所述的 NTAI06端子的信号回路分别通过端口板连接模拟量输入模件IMASI23中的信号监测回路的两个输入端，所述的端口版设有分为两竖列对应的十六个端口，第一列从上往下为J5、J21、J6、J22、J7、J23、J8、J24端口、第二列从上往下为J37、J53、J38、J54、J39、J55、J40、J56端口，以第一列端口作为通道号，所述的J7、J23、J39、J55端口又设有分为1、2、3三个端口。
所述NTAI06端子的J7、J23、J39端口中1～2设置通，J55端口中2～3设置通，输入电压信号直接通过NTAI06端子的+端子接入ASI23通道中进行电压测量，-端直接连接到I/OCOM接地，C端不需要连接；机柜电源状态输出电压 (单端电压)的Status Out接线接入NTAI06端子的第7通道TB1的+端子， TB1的-、C端子不接入信号。
模件IMASI23由于其功能特别强大，可以测量高低电平、热电阻、热电偶信号，因此模件IMASI23广泛应用于DCS系统中。尤其是DCS远程站中，模件IMFEC12通道特别有限，因此利用模件IMASI23的单端电压输入功能，可以准确测量电源状态输出电压(Power StatusOut)。为了确保电源状态输出电压(Power Status Out)实时监测，可采用单端电压测量功能，由于PSS电压正常值在5VDC左右，因此可以在控制逻辑中对FC216功能码通道选择高电平 0～5VDC，(以第7通道为例，如图2-1)，并对该控制器逻辑进行下载，对IMASI23 的第7通道中J7设置为V/mA，同时参考NTAI06跳线器单端电压输入的设置，对端子对所用的J7、J23、J39中1～2设置通，J55中2～3设置通。
根据单端电压监测通道电路原理图(如图2-2)，当NTAI06采用单端电压测量功能，端子对所用的J7、J23、J39中1～2设置通，J55中2～3设置通，输入电压信号将直接通过+端子接入ASI23通道中进行电压测量，-端直接连接到 I/O COM接地，C端并不需要连接。因此将机柜电源状态输出电压的Status Out 接线接入第7通道TB1的+端子，TB1的-、C端子可以不用接入信号，即可实现对机柜电源系统监视功能。
本实用新型的用于ABB Symphony DCS系统远程电源的监视，针对ABB SymphonyDCS系统模拟量输入子模件FEC12、ASI23模件及端子通道电路的特点，参考电源状态输出电压(Power Chassis Power Status Out)监视特点，自主设计，扩展应用，对NTAI05/06端子内部电路进行扩展性开发及逻辑设计，实现对ABB Symphony DCS系统远程站电源的可靠监视，保障了机组的安全运行。
本实用新型可直接将DCS系统远程站中电源模块的电源状态输出(PSS) 电压送入DCS系统中进行显示和报警。一方面通过对PSS电压运行趋势的监视可以判断电源的工作性能和状态，以便于做一些预防性的检修工作，另一方面当电源模块发生故障时可以及时报警，便于故障的及时处理，防止事故扩大。
Claims (2)
1.一种ABB Symphony DCS系统远程站的电源监视系统，包括NTAI05端子和模拟量输入模件IMFEC12，所述NTAI05端子的信号回路分别通过跨接器XU1端口板连接模拟量输入模件IMFEC12中的多路复用模数转换器的两个输入端；所述的跨接器XU1端口板设有分为两竖列对应的十六个端口，第一列从上往下为1至8端口、第二列从下往上为9至16端口，1、16端口连接对应为1通道，2、15端口对应为2通道，以第一列端口号作为通道号，以此类推；其特征是：
所述NTAI05端子的正极经XU1端口板的2端口和15端口接多路复用模数转换器的一个输入端、负极经XU1端口板的4端口和13端口接多路复用模数转换器的另一个输入端，XU1端口板的13端口设有一条分支依次接9端口和8端口，8端口设有一条分支再依次接7端口和10端口后接地，即对应XU1端口板2、4、7和8通道通，将电源状态输出电压接线接入NTAI05端子的TB1的1+接线端子，NTAI05端子的TB1的2-接线端子不接入信号。
2.一种ABB Symphony DCS系统远程站的电源监视系统，包括NTAI06端子和模拟量输入模件IMASI23，所述的NTAI06端子的信号回路分别通过端口板连接模拟量输入模件IMASI23中的信号监测回路的两个输入端，所述的端口板设有分为两竖列对应的十六个端口，第一列从上往下为J5、J21、J6、J22、J7、J23、J8、J24端口、第二列从上往下为J37、J53、J38、J54、J39、J55、J40、J56端口，以第一列端口作为通道号，所述的J7、J23、J39、J55端口又设有分为1、2、3三个端口；其特征是：
所述NTAI06端子的J7、J23、J39端口中1～2设置通，J55端口中2～3设置通，输入电压信号直接通过NTAI06端子的+端子接入ASI23通道中进行电压测量，-端直接连接到I/O COM接地，C端不需要连接；电源状态输出电压的Status Out接线接入NTAI06端子的第7通道TB1的+端子，TB1的-、C端子不接入信号。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN116661386A (zh) * | 2023-05-25 | 2023-08-29 | 深圳深南电燃机工程技术有限公司 | 一种基于STM32芯片的Symphony DCS系统电源监控模块 |
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- 2019-10-11 CN CN201921693699.9U patent/CN212514933U/zh active Active
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| CN116661386A (zh) * | 2023-05-25 | 2023-08-29 | 深圳深南电燃机工程技术有限公司 | 一种基于STM32芯片的Symphony DCS系统电源监控模块 |
| CN116661386B (zh) * | 2023-05-25 | 2024-05-17 | 深圳深南电燃机工程技术有限公司 | 一种基于STM32芯片的Symphony DCS系统电源监控模块 |
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