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0 引言
   随着国民经济的发展，对电力系统、电厂的要求越来越高，对于水电厂来说，采用一套结构合理、功能完善、可靠性高的现地控制单元，是水电少提高安全生产水平，实现“无人值班”的重耍环节。笔者结合老厂LCU改造的特点，对改造中所采用的新技术及LCU新型结构进行初步探索，现场实践证明该力案可行。
1原有网络结构及现地控制单元
   原有网络结构及现地控制单元如图1、图2，原有现地控制单元包含一面盘柜，柜内安装了Modicon984-145型PLC,属紧凑型的，基本的控制和数据采集功能都可以实现；与一体化工控机以及上位机采用了MB+网方式通信，该PLC仅具有一个RS-232口，协议固定为MODBUS，规约只能是MODBUS从站。

图1 原有网络结构图

图2 原现地LCU布置图

    原有系统存在问题：
    (1)整个电站的通信采用一个MB+网，当通信线路一个地方发生故障可能会影响整个电站的运行，对电厂的安全运行形成隐患；
    (2) 对外通信扩展不方便，许多外部设备的信息无法采集到PLC中去；
    (3) 随着外部控制设备的更新改造，所需测控点数增加，原有配置已无法满足要求；
    (4) 现地显示界面即一体化工控机故障率比较高；
    (5) 备品备件订货越来越困难，而且价格非常高。
    为此，对旧系统网络结构及现地控制单元进行更新改造。
2 改造方案比较和确定
   结合水电厂现场改造的经验，我们提出如下3个现地控制单元改造方案：
    方案1：把原有设备全部更新，改用。
   缺点：把原有设备全部更新，原有设备要全部报废，这样改造的成本较高，同时现场配线、安装等工作量都较大，改造周期较长。
   方案2：扩展一面屏，增加开关量I/O点数，PLC仍采用Modicon984，上位机通信仍需采用MB+方式。
   缺点：仅仅是对原有系统进行扩充，增加了相关的点数，整个系统的功能特点以及可靠性等并没有提高，这种方案改造的意义不大。
    方案3：原有屏柜保持，新扩展一面屏柜，采用, 与原有PLC采用MB+网进行通信；与上位机通信方式改用以太网通信，即PLC直接上以太网，在新增屏柜上安装一台通信管理机。
    可行性分析：该方案在充分利用原有设备的基础上，增加了一套，数据处理能力得到很大的提高， PLC具有无与伦比的网络连接能力， 特别是应用于MODBUSPLUS网络的站间通讯（PeerCop）技术，其快速、准确、可靠的性能充分满足功能要求，在新盘柜和旧盘柜之间即采用MB+网进行通迅，高速MB+网络的通讯功能也得到了充分利用，上位机的通迅改用了以太网方式，提高了速度和可靠性，同时改造过程中工作量也增加得不是很多，具有可行性。

图3 方案3网络结构图

   4.2 采用用UPS的冗余设计

   不间断电源UPS是计算机的有效保护装置。UPS虽然可靠性很高，但由于供电条件的变化，UPS本身电器装置的老化，个别元件过早失效等都会引起UPS故障。由于PLC控制系统属于整个设备系统的心脏，为了保证其稳定及高可靠的工作，可采用UPS双机热备份，即UPS冗余技术，把备用机(2#UPS)的输出端接至主机(1#UPS)的。旁路电源”输入端，而两台uPs的交流电源输人端可接至同一市电电源。热备份机的结构可确保负载设备不会在市电停电时因主机故障而断电。以确保负载设备不会产生数据丢失，设备损坏、系统崩溃等问题。

    4.3双直流电源冗余

   采用两个直流电源经过二极管并接的方法，可以提高直流供电系统的可靠性。当一个直流电源出现故障时系统仍能继续工作。这时，要注意选用两个独立的，导通电压很接近的二极管·否则，当出现一个二极管故障时无法进行处理，而且还会造成两个电源负荷不均匀的情况。

    5结语

   PLC控制系统的供电设计技术在系统可靠性设计中占有重要地位，在实际设计中应根据应用系统的具体特点和应用环境的具体条件，全面、合理地考虑系统的要求，从总体上灵活地选择行之有效的供电技术来提高控制系统的可靠性。