计算机监控系统运行规程.docx

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计算机监控系统运行规程

计算机监控系统运行规程

Q/MXSD10212.1-2006

1主题内容与适用范围

1.1本规程规定了茶林河水电站监控系统的运行管理，操作维护及事故处理。

1.2本规程适用于茶林河水电站运行人员和生产管理人员对监控系统的运行管理，也可供有关检修、维护人员参考。

1.3下列人员应通晓本规程

1．3．1生产部门经理、副经理（经理助理）、专职技术人员。

1.3.2生产人员：

值长、运行值班员、维护班人员。

2计算机监控系统概述

2．1系统模式

茶林河水电站计算机监控系统是一个以计算机为基础的开放式分层分布式实时闭环过程控制系统，硬件系统采用基于网络的全分布可配置设计，在一节点上配置的功能只影响本节点而独立于其它节点，设有全厂集中控制的主控级和现地分散单元控制级，主控级与单元控制级之间采用标准的以太网总线，单网结构。

通讯介质为光纤。

软件系统采用国测公司开发的计算机监控系统软件，它基于开放系统环境开发，采用UNIX操作系统的接口标准，X　Window/Motif作为用户接口，TCP/IP的网络协议作为网络通讯接口。

系统网络结构图见附录B。

2．2系统组成

茶林河水电站监控系统分两级操作：

中央控制室主控级控制操作和现地单元级控制操作。

主控级有两台主控计算机、一台工程师级计算机和一台通讯工作站；现地控制级有五个现地控制单元（LocateControlUnit,以下简称LCU）：

三台机组单元ＬＣＵ（A、B柜）、坝区监控系统ＬＣＵ及公用系统LCU（A、B柜共五个控制单元。

型微机监控装置作为水电站计算机分布式控制系统中的现地控制单元，能够监视和控制例如水轮发电机组的生产过程，检测并处理各种常规信号，将生产过程中的各种实时数据、各种事件记录及操作记录等大量信息上报给上位计算机，接收上位计算机的各种指令。

装置配有现地控制工业PC机，可与上位计算机脱离作为一个独立的监控设备，各监控对象的全部顺控功能由现地单元ＬＣＵ完成。

主控级上位机通过网络（TCP/IP光纤网），根据需要取得当地工业PC机中存放的数据，减少了集中式系统中对上位机所存数据的依赖性。

3计算机监控系统功能

3.1现地单元LCU系统功能

3.1.1数据采集及分析处理功能

数据采集功能是系统其它各项监控功能得以正常发挥的最基本功能，整个计算机监控系统数据库包含了系统应用软件所使用的全部静态与动态信息。

在定义好数据库的前提下，通过相应的数据采集程序，以及相关硬件设备的支持，本系统实时采集所需的各种中断量、开关量、模拟量、温度量和脉冲量，并对采集的数据进行越限检查和状态变化检查，对检出的事件进行故障或事故语音报警和信息提示处理。

当中断量发生变位时，LCU以中断方式实时采集，重要的开关量SOE分辨率不超过5ms，；对状变量通常采用定时查询方式进行采集，采集周期为2秒；对模拟量每2秒采集一次，对采集的模拟量实时数据进行越/复限比较，每点模拟量可设置四种限值：

低低限（LL）、低限（L）、高限（H）、高高限（HH）；温度量采集周期为2至15秒，处理方式与模拟量相同。

这种系统数据采集功能，体现了较高的性能优势。

3.1.2顺序控制操作

根据上位计算机或现地控制显示器下达的操作命令，可对机组进行开、停机顺序控制，开关各刀闸的分、合操作等控制。

同时，可视不同情况下自动实现紧急开停机操作，以保证机组安全。

3.1.3辅助设备集中控制功能

利用PLC装置对机组辅机（如压油装置、技术供水系统、润滑油系统的控制）与公用辅机（如高压气机、渗漏泵、检修泵、高位水箱的控制）进行集中控制等

3.1.4有功、无功的功率调节

LCU可根据上位计算机下达的P、Q给定值或现地工业PC机设定的P、Q给定值进行有功、无功的闭环调节。

调节规律为PID，并设有各种越限保护。

3.1.5人机联系

LCU可通过现地工业PC人机画面与键盘进行人机联系

3.1.6时钟同步

LCU设有分同步信号接口，可以接收来自上位计算机等设备的分同步信号，使整个网络时间保持一致。

3.1.7通讯联系功能

实现与励磁调节系统、与PLC系统通讯、与上位机的通讯、与调速器系统通讯、与温度巡检装置的通讯、与SOE装置的通讯等

3.1.8事件顺序记录功能

计算机监控系统对全厂主要设备的状态，包括：

机组、主变、输电线路、继电保护动作等事件（开关量）进行监测，对其变化进行记录（顺序的记录），并且记录每个事件间的时间间隔（时标），其时标分辨率为1ms。

3.1.9其它功能

系统硬件、软件诊断与自恢复

3.2中央控制室主控级系统功能

作为与操作员交互的计算机，人机接口功能是整个系统中最可见的部分，它为操作员和系统开发维护人员监视、操作现场设备、管理和维护系统提供了极为便利的交互环境，其显示功能是通过画面和有关表格调用来进行的，每个入口只有两个分支，界面非常友好。

人机接口报警记录功能设有多种形式，各类报警点的异常报警根据数据库设计中的定义可分别记录在事件顺序记录（SOE）表、状变报警表、越复限一览表、自诊断报警表、操作一览表、历史报警表等记录中，同时还考虑了画面报警闪烁、显示颜色变化、语音提示等多种方式的报警。

4计算机监控系统运行规定

4.1总则

4.1.1计算机监控系统是电站安全生产的重要设备，它由高科技的电子产品组成，现场操作和使用必须严格按照规程操作，否则可能造成设备元器件的永久性损坏。

4.1.2必须保证监控系统运行工作电源的供电可靠性。

各LCU都配有交直流双路电源，装置配有电源插箱，能实现双路电源的自动切换及失电告警；主机工作站由UPS电源供电，其输出必须满足如下要求：

电压220VAC+10%；电流40A以上，频率50+0.5HZ，并且不与其他大型动力设备共用，监控系统供电示意图见附录A。

4.1.3计算机设备一经投运,禁止在运行中随意拔插模板或信号电缆插头及各种连接电缆插头等，以防损坏设备元器件，甚至造成事故。

4.1.4计算机系统的接地问题对于系统的正常运行至关重要。

系统各盘柜及信号电缆都必须实现一点接地，并经机旁汇流铜排与全厂地网连接。

4.1.5计算机设备应注意防水、防潮、防尘、防震、防火、防鼠、防雷等危害到计算机系统安全运行的因素存在。

4.1.6计算机设备一经就位，任何人员不得随意挪动、改变其位置，以免损坏设备。

4.1.7除系统管理员和副总工外，任何人无权修改和备份系统原程序和各种数据库。

4.2主机工作站的运行规定

4.2.1主机工作站布置在中控室，是监控系统的核心部分，因此，运行人员应保证中控室处在合适的环境中。

通常温度在5°C—35°C，湿度在30%—85%。

4.2.2主机工作站是电站的监控中心，运行人员通过显示器、键盘、鼠标、打印机等与计算机监控系统进行人机联系，通过人机界面实现对电站机电设备的实时监视和控制。

4.2.3双机工作站工作在主备方式下，主控工作站实现对电站设备的监视和控制；备用工作站实现监视功能。

在正常运行情况下，不允许随意切换主备机运行方式。

4.2.4主机系统一经启动投入运行，不允许非法关闭其窗口，而使监控系统退出运行。

4.3现地LCU的运行规定

4.3.1现地LCU布置在机旁，对使用环境的要求是：

温度0°C-55°C，湿度5%-95%（不凝露）

4.3.2LCU主要完成数据的采集和预处理，并具有简单的控制和监视功能。

当与上位机通讯中断或上位机故障退出情况下仍可实现对现场设备的监视和控制功能，而与上位机恢复联系后，能自动地服从上位机系统的控制与管理。

4.3.3LCU所有采集的模拟量、开关量、脉冲量、开出量等引入的电缆外屏蔽层必须在LCU盘柜一端接地，信号电缆的敷设应与动力电缆距离1.5M以上，以防止干扰信号。

4.3.4LCU运行中应检查环境条件，供电情况，线路布置，接地等是否满足要求，转接插座（或接线柱）接触是否良好、牢固，LCU监控程序应在运行状态，LCU与上位机应在联机状态。

4.3.5运行中，不允许退出LCU监控系统窗口。

5计算机监控系统的运行操作

5．1现地LCU控制操作

5.1.1现地保留常规的操作按钮，可以实现正常及紧急情况下的操作；可调整、控制机组PLC所连接的各设备，监测，调整负荷。

5.1.1.2LCU现地控制操作是指通过现地工控一体机上配备的小功能键盘，通过动态联接，将人机画面中的顺序控制操作、设数操作和切换画面等操作用小功能键盘来完成。

LCU操作的人机界面详细，LCU监控系统运行以后，在窗口中显示机组单元接线，但同时也定义了F1-F10的功能，通过响应画面上的提示，在执行流程过程中，可切换到相应流程画面中及实时监视画面对模拟量、数字量、脉冲量、温度量的实时值以及各开关量的状态，流程条件进行判断。

5.1.2实时数据显示

在“机组单元接线”及“非电气量参数”画面可以看到各种参数的列表显示。

5.1.3机组有功、无功调整

在单元接线图中执行

5.1.3.1在单元接线图中,单击发电机的有（无）功参数设值工区，弹出菜单框，由键盘输入有功设定值；

5.1.3.2在单元接线图中,“+”、“-”微调节发电机的有（无）功设值，有（无）功设值以设定好步长值增减；

5.1.4机组开停机过程监视

在相应流程画面中，可以对流程条件进行判断。

在进行现地操作时，须将LCU盘上现地/远方切换开关切到“现地”位置。

控制屏部分

六、升压站及公用监控屏操作

1．倒送电操作（无压合闸操作，以502DL为利）

当断路器只有一侧有电压时可以进行无压操作，操作步骤如下：

1）先将“检无压控制开关”切至“无压”

2）然后将“慈利1线断路器502DL同期选择”开关投至“投入”位置，

3）最后手动合“慈利1线线路断路器502DL控制”开关，当屏上端“慈利1线线路断路器502DL合闸”红色指示灯亮，表明合闸成功。

4）合闸完成后退出“检无压合闸连片”以及将“慈利1线断路器同期选择”投至“退出”位置。

注意：

正常情况下，无无压合闸操作时“检无压合闸连片”应处于退出位置。

2．同期合闸操作

当断路器两侧都有电压时应进行同期操作，操作步骤如下：

1）先检查“检无压控制开关”位置，应确保它在退出位置状态。

2）将“慈利1线断路器同期选择”开关投至“投入”位置，

3）然后将“手准/自准同期切换”投至“投入”位置，当屏上端“慈利1线断路器合闸”红色指示灯亮，表明合闸成功。

4）合闸完成后将“慈利1线断路器同期选择”投至“退出”位置以及将“手准/自准同期切换”投至正中间位置。

3．分闸操作

需分闸时，只需要将对应断路器控制开关旋扭至“分”位置，即可分断断路器。

七、机组监控自动屏操作

1．正常开机操作步骤：

1）第一步：

当屏上端白色“开机准备灯”亮表明开机条件满足，则将“开/停机控制开关”投至“开机”位置，发开机令。

2）第二步：

发完开机令后，应将“开/停机控制开关”投至正中间位置，当调速器开机后，转速达95%时会自动合灭磁开关然后接着起励，起励后延时5s自动投自动准同期（说明：

此时“同期手准/自准切换开关”不需投至“自准”位置），当机端电压、频率与系统之间的电压、频率分别满足3%的压差和0.2HZ的频差条件时，自动准同期装置会发合闸令，当断路器合闸后，屏上端红色“机端断路器合闸”指示灯和“发电状态”指示灯会亮，表明并网成功。

如果采用手动并网，发完开机令后，将“开/停机控制开关”投至正中间位置，当调速器开机后，转速达95%时会自动合灭磁开关然后接着起励，起励后在“发电机保护测量屏”上的“电力监测表”上会看到电压值有数值显示，此时应将“同期手准/自准切换开关”投至“手准”位置，同时观察同步表上指针变化和位置情况，通过“频率增/减控制开关”来调节机端频率大小和“励磁增/减控制开关”来调节机端电压大小，当两侧的频率（△HZ）和电压（△U）指针处于水平位置同时正中间的指针变化速度缓慢且快接近正中垂直位置时则可以通过投“机端断路器控制开关”至“合”位置，发手动合闸令。

当断路器合闸后，屏上端红色“机端断路器合闸”指示灯和“发电状态”指示灯会亮，表明并网成功。

并网完成后，应将“同期手准/自准切换开关”投至正中间位置。

3）第三步：

并网完成后，可以通过“频率增/减控制开关”来调节有功功率大小和“励磁增/减控制开关”来调节无功功率大小。

说明：

程序中设定正常开机时间为20分钟，如果在20分钟内还不能开机到并网，则程序会自动复归开机令，此时如果要进行下一次开机操作，则需按一下“停机复归”按钮，此操作可在现地机组监控自动屏或中控室的上位机进行。

2．正常停机操作步骤：

1）通过控制“频率增/减控制开关”和“励磁增/减控制开关”来减有功功率到300KW、无功功率到300Kvar以下，然后将“开/停机控制开关”投至“停机”位置发正常停机令，命令发出后即将“开/停机控制开关”投至正中间位置。

停机完成后屏上端白色“开机准备灯”会亮起。

3．紧急停机操作步骤：

1）当出现①转速≥115%ne同时主阀拒动，或②停机过程中弯曲连杆弯曲，或③转速≥160%ne事故时，可以通过按下机组自动监控屏上的“紧急停机”按钮来紧急停机。

说明：

当出现事故信号时，程序中会自动发事故停机令来执行停机流程。

八、上位机部分

主控计算机经人机口－－鼠标、键盘调用菜单或画面，对机组、开关站、公用设备等进行调整与控制。

NARIAccess计算机监控系统的监视画面，在每幅画面上都有“画面索引”和“报表索引”、“测点索引”、“主接线”、“功能键盘”按钮，用鼠标激活按钮，可从当前画面切换到所需画面上

顺序控制操作

顺序控制操作是人机联系中非常重要的部分，所有的控制操作都是通过顺控流程来实现的。

在画面中，一些主要的动态对象如机组、开关等都定义有顺控流程，通过人机对话实现对设备的流程控制。

。

一．开机流程操作

在“功能键盘”中，用鼠标单击控制对象中的某一发电机符号（1F、2F、3F）。

1．开机—>并网：

当开机流程图画面上，开机准备灯亮起后，在画面上点击，停机-发电，输入对应操作员名和密码，然后按下“确定”就可以发发开机到发电令，命令发出后它会自动开启调速器、起励直至并网。

并网成功后通过开机流程图画面或者一次主接线图画面上的增和减按钮来调节有功功率和无功功率。

2．开机—>空载：

当开机流程图画面上开机准备灯亮起后，在画面上点击停机-空载，输入对应操作员名和密码，然后按下“确定”就可以发发开机到发电令，命令发出后它会自动开启调速器、起励。

如果想从空载流程转到到并网，进行如下操作：

起励后，在画面上点击投同期按钮，即会发同期合闸并网令。

3．开机—>空转：

当开机流程图画面上开机准备灯亮起后，在画面上点击停机-空转，输入对应操作员名和密码，然后按下“确定”就可以发发开机到发电令，命令发出后它会自动开启调速器。

如果想从空载流程转到到并网，进行如下操作：

点击灭磁开关合闸发合灭磁开关令，灭磁开关合上后点击投励磁发起励令，起励后再点击投同期，即会发同期合闸并网令。

二．停机流程操作

1．正常停机：

先通过点击减按钮来减功率使有功功率到300KW、无功功率到300Kvar以下，然后才可以点击发正常停机令，输入对应操作员名和密码，然后按下“确定”就可以执行停机流程。

三．常见故障现象分析

1．水机事故灯亮：

有下列任一事故信号出现时，此灯都会点亮—>1）发导轴承回油中断，2）水导轴承回油中断，3）推力轴承回油中断，4）空冷器冷却水中断，5）油冷器冷却水中断，6）主轴密封水中断，7）空冷器冷风温度过高，8）正推力瓦温度过高，9）反向推力瓦温度过高，10）发导轴承温度过高，11）水导轴承温度过高，12）冷却水总管水温过高，13）轴承回油箱温过高，14）发电机差动保护动作，15）发电机后备保护动作，16）高位油箱油位过低，17）机组润滑油压过低，18）油压装置事故低油压，19）正推力供油中断，20）反推力供油中断，21）发导供油中断，22）水导供油中断，23）失磁，24）手动紧急停机按钮按下，25）停机时连杆弯曲，26）转速≥115%ne时主配拒动，27）转速160%Ne过速，28）高位油箱油位低。

发现水机事故灯亮，先按下机组自动监控屏上的“停机复归”按钮或在上位机点击

发停机复归令，如果事故灯不会熄灭，则需去排除故障才能开机。

2．水机故障灯亮：

有下列任一故障信号出现时，此灯都会点亮—>1）空冷器冷风温度高，2）正向推力瓦温度高，3）反向推力瓦温度高，4）发导轴承温度高，5）水导轴承温度高，6）空冷器冷风测温电阻断线，7）正向推力瓦测温电阻断线，8）反向推力瓦测温电阻断线，9）发导轴承测温电阻断线，10）水导轴承测温电阻断线，11）开机时正推轴承供油中断，12）开机时反推轴承供油中断，13）开机时发导轴承供油中断，14）开机时空冷却水中断，15）开机时油冷却水中断，16）开机时主轴密封水中断，17）开机时水导供油中断。

发现水机故障灯亮，先按下机组自动监控屏上的“停机复归”按钮或在上位机点击

发停机复归令，如果事故灯不会熄灭，则需去排除故障。

请大家细心，规范操作。

7计算机监控系统运行维护

7.1上位机设备的加电及引导

7.1.1接好并检查设备连接缆线；

7.1.2接好并检查主机及显示器连接电源，注意计算机２３０Ｖ／１１０Ｖ跳线开关应在“２３０Ｖ”档上。

7.1.3打开ＧＰＳ时钟电源，指示灯亮；接收到时钟信号后，显示标准时间，表示工作正常。

7.1.4顺序打开显示器，功能键盘，有源音箱，网络打印机电源。

7.1.5打开主机电源，系统自动加电进入相应监控应用系统界面。

7.2NARIAccess系统引导

当打开主机和显示器电源时，系统自动进行加电自检和设备初始化工作，并启动系统最初的注册窗口，用户必须输入正确的用户名和口令。

在注册成功后，进入一个新的人机界面。

包括一个应用程序管理窗口，该窗口由很多图标构成，通过选择图标，可以启动画面显示窗口，交互作图窗口，报表显示窗口，历史数据库检索窗口，操作票编辑窗口，用户管理窗口，计算器窗口，时钟窗口和退出窗口。

这些窗口在某些工作级别不能执行时，该图标以灰色覆盖；左屏上还有一个简报窗口，该窗口登录来自现场的开关量变位，模拟量越复限等。

7.3NARIAccess监控应用系统软件投入

从应用程序管理窗口的“画面显示窗口”进入监控系统主接线画面和潮流监视画面，只有相应权限人员才可以从NARIAccess操作界面左上角的EXIT退出，一般人员只有DDDISPLAY（显示）和PRINT（打印）两项功能有效。

7.4上位机设备关电

7.4.1关掉画面、报表等窗口，退出NARIAccess监控系统，再从应用程序管理窗口“退出”项退出。

7.4.2在屏幕背景图案的任意处，单击鼠标右键弹出显示“Ｘterm”窗口键入：

su↙

passwd:

输入口令↙

进入超级用户后，键入shutdowm-hnom↙

待屏幕显示到“>>>”提示符后，关主机电源，再顺序关外部设备电源。

7.5现地ＬＣＵ单元的加电

7.5.1接入并检查电源

7.5.2打开工控一体机电源

7.5.3系统加电后自动进入当地监控画面

7.5.4打开ＰＬＣ主电源、辅电源、开出电源

7.5.5系统自动加电进入相应监控应用系统界面，根据画面进行相应操作。

7.6现场ＬＣＵ单元关电

7.6.1检查现地监控计算中心机画面调用正常后，按“ＥＳＣ”键，画面退出。

7.6.2在字符界面下，按“ＣＴＲＬ＋Ｄ”，进入登录窗口，依次键入用户root和对应的口令。

然后键入：

shutdown-y-g0↙关机。

7.6.3硬盘指示灯连续闪烁，约１０秒后，按任意键后屏幕显示消失，随即关一体机电源。

7.6.4顺序关闭ＰＬＣ电源

7.6.5MODICON_TSX_QUANTUM可编程序控制器使用说明

7.6.6MODICON_TSX_QUANTUM模块说明

7.6.6.1电源模块（140CPS22400PS24VDC）

电源模块为PLC提供电源，输入电源为+24VDC。

正常运行时有如下指示灯：

·Pwrok灯：

亮--电源正常及操作正确

·OK灯：

亮--PLC运行正确

·RUN灯:

亮--PLC处于运行工况

·BATT灯：

亮--RAM备份电池电压不足

7.6.6.2CPU模块（140CPU53414A586CONTROLLER）

正常运行时有如下指示灯：

·Ready灯：

亮—CPU正常，不亮—PLC电源不正常或PLC监控程序未运行（如扫描时间超时，看门狗动作等），快闪—没有从PLCCPU得到配置数据，慢闪后灭—启动诊断程序失败或启动程序错误

·RUN灯：

亮—PLC处于运行模式，灭—CPU有问题或未接通电源，闪动—自检中

·Modbus：

亮—PLCModbus通讯正常

·ModbusPlus+灯：

亮—ModbusPlus+通讯正常（慢闪状态，峡阳监控未用）

·两组三态开关（运行不必改动）

MemPrt

内存保护

ASCII

ASCII工作方式

Off

允许写入内存

RTU

RTU工作方式

注：

PLC工作在RTU工作方式

notused

无意义

MEM

mem工作方式

7.6.6.3开关量输入模块（140DDI3530024VDCIN）

每块板32点,面板上部对应名称为1—32的LED灯，每个通道输入使用光电隔离。

有开入,对应灯即亮。

Active灯：

亮—开关量输入模块正常

F灯：

亮—某一开关量输入点故障

7.6.6.4开关量输出模块（140DDO3530024VDCOUT）

每块板32点,面板上对应名称为1—32的LED灯，每个通道输入使用光电隔离。

有开出,对应灯即亮。

Active灯：

亮—开关量输出模块正常

F灯：

亮—某一开关量输出点故障

7.6.6.5模拟量输入模块（140ACI04000ANALOGIN）

每块板16点，指示灯意义如下：

Active灯：

亮—模拟量输入模块正常

F灯：

亮—某一模拟量输入点故障

7.6.6.6从站通讯模块（140CRP93100RIOHEAD）

·Ready灯：

亮—CPU正常，不亮—PLC电源不正常或PLC监控程序未运行（如扫描时间超时，看门狗动作等），快闪—没有从PLCCPU得到配置数据，慢闪后灭—启动诊断程序失败或启动程序错误

·ComAct灯：

亮—表示主从站通讯正常

7.7MODICON_TSX_QUANTUMPLC的操作

7.7.1PLC的启动

在检查完设备接线的正确性后，依次打开PLC主用电源，开入、开出+24V辅助电源,PLC通电后即进行自检，自检正常,各指示灯点亮。

7.7.2PLC程序修改操作

PLC程序的修改可在PC机离线或在线状态下进行。

步骤如下：

7.7.2.1连上PC机与PLC之间的编程电缆

7.7.2.2启动PC机上Concept或Modsoft程序

利用上述编程软件对其进行对相应程序段、网络进行编辑修改，存盘后下载或上传即可。

7.8事故顺序记录装置（SOE）使用说明

事故顺序记录装置（SOE）是专为计算机监控系统而设计，采用16位单片机，具有64路开关量输入信号，每个通道输入使用光电隔离，面板上对应1—64的LED灯，有输入,对应灯即亮，不亮表示该接点未接通，每个开关量分辨率少于1MS，正常运行时面板右边有如下指示灯：

定义

说明

RUN（运行灯）

正常时，半秒亮，半秒暗

TXD（串口0）

串口0发信时亮

RXD（串口0）

串口0收信时亮

TXD（串口1）

串口1发信时亮

RXD（串口1）