太網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn),這一問題得到了徹底解決,完全可以用工業(yè)以太網(wǎng)構(gòu)建ECS系統(tǒng)的通信層和間隔層。
ECS系統(tǒng)通信層的工業(yè)級以太網(wǎng)交換機(jī)支持冗余雙直流電源輸入,提供工業(yè)級的寬溫工作范圍(-40-75℃),并采用高強(qiáng)度外殼或德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(DIN)導(dǎo)軌及面板式安裝,通過發(fā)光二級管(LED)提供設(shè)備的電源、工作狀態(tài)、冗余狀態(tài)和端口狀態(tài)的顯示。目前,工業(yè)級的以太網(wǎng)交換機(jī)電磁兼容性能達(dá)到工業(yè)4級,使其能夠在電力等強(qiáng)電磁干擾環(huán)境及室外環(huán)境中使用。間隔層的裝置把以太網(wǎng)控制芯片直接嵌入集成在CPU板上,這使得裝置的以太網(wǎng)接口能達(dá)到和裝置本身相同的抗電磁干擾性能。間隔層裝置和通信層交換機(jī)之間采用帶屏蔽層的5類雙絞線連接,能有效地減少信號傳輸過程中的干擾。由于工業(yè)級以太網(wǎng)交換機(jī)可下放到強(qiáng)電磁干擾環(huán)境的開關(guān)室或MCC配電室安裝,可以減少間隔層裝置和交換機(jī)之間通信線的長度,這既有助于提高通信的可靠性,也有利于按功能區(qū)域成物理位置先形成若干個間隔層子網(wǎng),再用光纖把若干個間隔層子網(wǎng)連成一個完整的間隔層網(wǎng)絡(luò)。
ECS間隔層采用以太網(wǎng)的另一大優(yōu)勢在于ECS站控層和間隔層都是基于TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)絡(luò),兩者之間可以實現(xiàn)平滑連接,可以省掉通信層的通信管理機(jī),簡化系統(tǒng)架構(gòu),進(jìn)一步提高通信速度,同時還能減少系統(tǒng)故障點(diǎn),降低系統(tǒng)成本;或把通信管理機(jī)作為物理隔離的網(wǎng)關(guān)機(jī)使用,可以進(jìn)一步提高整個ECS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全性。
在某3×600MW機(jī)組電廠工程實施過程中進(jìn)行過這樣的測試:單臺機(jī)組ECS系統(tǒng)站控層和間隔層都采用以太網(wǎng)通信,間隔層共有裝置120臺,在ECS站控層主機(jī)上對某臺6kV綜保下發(fā)開關(guān)合閘命令,從遙控執(zhí)行命令開始下發(fā)到開關(guān)位置變位到達(dá)ECS站控層主機(jī)數(shù)據(jù)庫,中間的時間間隔約為380ms?梢姲殉墒斓墓I(yè)以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于ECS系統(tǒng)間隔層的組網(wǎng)將較大程度地提高整個ECS系統(tǒng)通信的速度和可靠性,給整個ECS系統(tǒng)鋪設(shè)了一條信息高速公路。
3.4 間隔層裝置的響應(yīng)及處理
間隔層裝置對外部電氣量的響應(yīng)和處理時間是經(jīng)常被忽略的一個因素,但它在整個通信過程中也起到很重要的作用,因為一次電氣量的任何變化都要先經(jīng)過間隔層裝置的采集和處理后才能變成數(shù)字量信號在后續(xù)的網(wǎng)絡(luò)上傳輸。影響間隔層裝置處理時間的因素主要是:CPU芯片的工作主頻及指令周 期、A/D轉(zhuǎn)換速度、光藕動作速度、繼電器動作速度、軟件采樣周期、軟件處理算法速度等。例如,選用高工作主頻、片內(nèi)自帶A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號處理器(DSP)芯片作處理器,再對軟件算法作適當(dāng)?shù)膬?yōu)化就能有效地提高間隔層裝置對電氣量的處理時間。
四、結(jié)束語
綜合以上分析,只要ECS系統(tǒng)的組網(wǎng)方案得到優(yōu)化,通信規(guī)約選擇恰當(dāng),是完全能滿足DCS通過ECS對參與順序控制的電氣量進(jìn)行軟采集和控制的高速要求的。
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