專利名稱：具有防誤閉鎖功能的智能控制單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于變電站自動(dòng)化控制領(lǐng)域，尤其是一種具有防誤閉鎖功能的智能控
制單元。
背景技術(shù)：
目前，以一次設(shè)備智能化、二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化、通信平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)化為主要特征的數(shù)字化變電站代表了今后變電站發(fā)展的方向。 一次設(shè)備智能化體現(xiàn)為帶數(shù)字輸出的電子互感器和智能開(kāi)關(guān)；二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化體現(xiàn)在二次設(shè)備對(duì)上和對(duì)下聯(lián)系均通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信；通信平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)化體現(xiàn)為IEC61850標(biāo)準(zhǔn)?；贗EC61850標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)包括站控層設(shè)備、間隔層設(shè)備和過(guò)程層設(shè)備，三層設(shè)備之間通過(guò)兩層網(wǎng)絡(luò)連接采用以太網(wǎng)通信。G00SE是IEC61850為滿足變電站內(nèi)快速可靠通信傳輸?shù)男枨?尤其是跳閘命令)，提出了一種快速報(bào)文的機(jī)制。GOOSE網(wǎng)絡(luò)是智能開(kāi)關(guān)的過(guò)程層接口與間隔層設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)，其數(shù)據(jù)內(nèi)容是智能開(kāi)關(guān)與間隔層設(shè)備之間以及間隔層設(shè)備之間的開(kāi)入開(kāi)出數(shù)據(jù)。 變電站防誤操作是保證變電站安全生產(chǎn)的核心問(wèn)題，為了防止誤操作影響變電站安全運(yùn)行，在變電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)均設(shè)置有防誤閉鎖系統(tǒng)以防止誤分、誤合斷路器；防止帶負(fù)荷拉、合隔離開(kāi)關(guān)；防止帶電(掛)合接地線(開(kāi)關(guān))；防止帶接地線(開(kāi)關(guān))合隔離開(kāi)關(guān)；防止誤入帶電間隔?，F(xiàn)有的防誤閉鎖系統(tǒng)通常是在監(jiān)控工作站及測(cè)控裝置安裝嵌入式防誤閉鎖邏輯單元，并能進(jìn)行采集跨間隔信息進(jìn)行防誤判斷，但是，過(guò)程層中的智能控制單元不具有防誤閉鎖功能，因此，在對(duì)過(guò)程層的智能控制單元進(jìn)行就地操作時(shí)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)防誤閉鎖功能。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目地在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種性能可靠、便于操作與控制的具有防誤閉鎖功能的智能控制單元。 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 —種具有防誤閉鎖功能的智能控制單元，由微處理器、可編程邏輯單元、光纖以太網(wǎng)模塊、光電耦合器、出口繼電器模塊連接構(gòu)成，與微處理器相連接的二個(gè)光纖以太網(wǎng)模塊連接到過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)上與測(cè)控裝置進(jìn)行通信，與微處理器相連接的可編程邏輯單元分別與光電耦合器、出口繼電器模塊相連接，光電耦合器的輸入端與開(kāi)關(guān)設(shè)備相連接，出口繼電器模塊輸出端分別與閉鎖出口回路、遙控出口回路、保護(hù)跳閘回路相連接，閉鎖出口回路內(nèi)置有防誤閉鎖接點(diǎn)控制板。 而且，所述的防誤閉鎖接點(diǎn)控制板由切換控制手把(SK)、遙控開(kāi)出接點(diǎn)(YK)、合分操作手把(HA/FA)、聯(lián)鎖接點(diǎn)(LS)及解鎖接點(diǎn)(JS)連接構(gòu)成，切換控制手把(SK)的兩個(gè)輸出端分別與遙控開(kāi)出接點(diǎn)(YK)、合分操作手把(HA/FA)相連接，遙控開(kāi)出接點(diǎn)(YK)的兩個(gè)輸出端分別與合閘控制端及分閘控制端相連接，合分操作手把(HA/FA)的兩個(gè)輸出端分別與兩對(duì)聯(lián)鎖接點(diǎn)(LS)、解鎖接點(diǎn)(JS)相連接，聯(lián)鎖接點(diǎn)(LS)、解鎖接點(diǎn)(JS)分別與合閘控制端及分閘控制端相連接。 而且，所述的微處理器采用的是MPC8313芯片，所述的可編程邏輯單元采用的是EPL3128芯片，所述的光纖以太網(wǎng)模塊采用的是HFBR5961模塊。[0009] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是 1、本智能控制單元安裝有能夠進(jìn)行在線防誤判別的防誤閉鎖接點(diǎn)控制板，通過(guò)該控制板上的切換控制手把進(jìn)行遙控操作與就地操作的切換，實(shí)現(xiàn)了就地操作與遙控操作的完全邏輯同步。 2、本智能控制單元可以與內(nèi)置有防誤閉鎖邏輯單元的后臺(tái)監(jiān)控工作站及測(cè)控裝
置連接在一起構(gòu)成在線式三層同步防誤閉鎖系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)測(cè)控裝置中的防誤閉鎖邏輯單元與
站控層設(shè)備中防誤閉鎖邏輯單元的同步，達(dá)到了三層防誤閉鎖邏輯同步的效果。 3、本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)了就地操作與遙控操作的完全邏輯同步，具有防誤
閉鎖功能安全可靠、便于操作與控制的特點(diǎn)。

圖1是本實(shí)用新型的電路方框原理圖； 圖2是在線式三層同步防誤閉鎖系統(tǒng)的連接示意圖； 圖3是防誤閉鎖接點(diǎn)控制板的邏輯圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例做進(jìn)一步詳述。 —種具有防誤閉鎖功能的智能控制單元，如圖1所示，由微處理器、可編程邏輯單元、光纖以太網(wǎng)模塊、光電耦合器、出口繼電器模塊、閉鎖出口回路、遙控出口回路、保護(hù)跳閘回路構(gòu)成。在本實(shí)施例中，微處理器采用的是MPC8313芯片，可編程邏輯單元采用的是EPL3128芯片，光纖以太網(wǎng)模塊采用的是HFBR5961模塊。與微處理器相連接的二個(gè)光纖以太網(wǎng)模塊連接到過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)上與測(cè)控裝置進(jìn)行通信，與微處理器相連接的可編程邏輯單元分別與光電耦合器、出口繼電器模塊相連接，光電耦合器的輸入端與開(kāi)關(guān)設(shè)備相連接，出口繼電器模塊輸出端分別與閉鎖出口回路、遙控出口回路、保護(hù)跳閘回路相連接，閉鎖出口回路內(nèi)置有防誤閉鎖接點(diǎn)控制板。 本智能控制單元中的防誤閉鎖接點(diǎn)控制板由切換控制手把(SK)、遙控開(kāi)出接點(diǎn)(YK)、合分操作手把(HA/FA)、聯(lián)鎖接點(diǎn)(LS)及解鎖接點(diǎn)(JS)連接構(gòu)成，如圖3所示。切換控制手把(SK)的兩個(gè)輸出端分別與遙控開(kāi)出接點(diǎn)(YK)、合分操作手把(HA/FA)相連接，圖中的①②和⑤⑥為該切換手把的兩對(duì)接點(diǎn)，當(dāng)SK手把置于遠(yuǎn)方時(shí)，接點(diǎn)①②為接通，通過(guò)遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)防誤閉鎖控制；當(dāng)SK手把置于就地時(shí)，接點(diǎn)⑤⑥接通，由就地實(shí)現(xiàn)防誤閉鎖控制；遙控開(kāi)出接點(diǎn)(YK)為智能控制單元遙控開(kāi)出接點(diǎn)，需經(jīng)測(cè)控裝置防誤閉鎖邏輯判斷后，才能下發(fā)遙控令到智能控制單元，其兩個(gè)輸出端分別與合閘控制端及分閘控制端相連接；合分操作手把(HA/FA)為就地操作手把，其兩個(gè)輸出端分別與兩對(duì)聯(lián)鎖接點(diǎn)(LS)、解鎖接點(diǎn)(JS)相連接，聯(lián)鎖接點(diǎn)(LS)、解鎖接點(diǎn)(JS)分別與合閘控制端及分閘控制端相連接，聯(lián)鎖接點(diǎn)(LS)受測(cè)控實(shí)時(shí)防誤閉鎖邏輯判斷結(jié)果控制，實(shí)現(xiàn)在線控制聯(lián)閉鎖狀態(tài)，解鎖接點(diǎn)(JS)處于解鎖時(shí)，該接點(diǎn)接通并強(qiáng)制接通控制回路，實(shí)現(xiàn)就地操作的緊急解鎖操作。該防誤閉鎖接點(diǎn)控制板內(nèi)置在閉鎖出口回路中，閉鎖出口回路動(dòng)作的結(jié)果是智能控制單元的
聯(lián)鎖接點(diǎn)(LS)閉合，即當(dāng)五防規(guī)則在測(cè)控裝置中判斷五防遙控許可后，將信息發(fā)送智能控
制單元，智能控制單元解析信息后，控制出口繼電器將聯(lián)鎖接點(diǎn)(LS)閉合。 將具有防誤閉鎖功能的智能控制單元連接到防誤閉鎖系統(tǒng)中構(gòu)成在線式三層同
步防誤閉鎖系統(tǒng)，如圖2所示，由兩層網(wǎng)絡(luò)層和三層設(shè)備層構(gòu)成，站控層設(shè)備包括后臺(tái)監(jiān)控
工作站、遠(yuǎn)動(dòng)工作站，間隔層設(shè)備主要包括測(cè)控裝置，過(guò)程層設(shè)備主要包括具有防誤閉鎖功
能的智能控制單元，站控層設(shè)備、間隔層設(shè)備及過(guò)程層設(shè)備通過(guò)站控層網(wǎng)絡(luò)和過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)
連接在一起，其中，后臺(tái)監(jiān)控工作站、遠(yuǎn)動(dòng)工作站連接到站控層網(wǎng)絡(luò)上，測(cè)控裝置同時(shí)連接
到站控層網(wǎng)絡(luò)和過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)上，具有防誤閉鎖功能的智能控制單元連接到過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)上。
在后臺(tái)監(jiān)控工作站及測(cè)控裝置均內(nèi)置有防誤閉鎖邏輯單元，根據(jù)防誤閉鎖邏輯單元給出的
防誤閉鎖判斷邏輯進(jìn)行防誤控制；測(cè)控裝置通過(guò)站控層網(wǎng)絡(luò)與后臺(tái)監(jiān)控工作站、遠(yuǎn)動(dòng)工作
站相連接實(shí)現(xiàn)測(cè)控裝置中的防誤閉鎖邏輯單元與站控層設(shè)備中防誤閉鎖邏輯單元的同步，
測(cè)控裝置控制具有防誤閉鎖功能的智能控制單元中的防誤閉鎖接點(diǎn)控制板實(shí)現(xiàn)防誤閉鎖
的控制功能。 在線式三層同步防誤閉鎖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了站控層、間隔層、過(guò)程層三層全站同步防誤閉鎖功能，三層防誤閉鎖相互之間通過(guò)站控層網(wǎng)絡(luò)和過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)傳輸閉鎖信息。第一層是站控層防誤，由后臺(tái)監(jiān)控實(shí)現(xiàn)，后臺(tái)中嵌入全站防誤閉鎖邏輯單元，此邏輯單元與間隔層防誤閉鎖邏輯單元自動(dòng)同步，后臺(tái)防誤功能由五防模擬預(yù)演操作進(jìn)行防誤判別，模擬預(yù)演通過(guò)后方能進(jìn)行操作，在模擬預(yù)演全部通過(guò)實(shí)時(shí)防誤閉鎖邏輯規(guī)則判斷且正確后，才能從模擬操作轉(zhuǎn)為實(shí)際操作，從而實(shí)現(xiàn)站控層防誤，這種實(shí)現(xiàn)方式符合運(yùn)行人員的操作習(xí)慣。第二層是間隔層防誤，全站防誤閉鎖邏輯單元嵌入測(cè)控裝置，由測(cè)控裝置通過(guò)G00SE交互信
息采集跨間隔的開(kāi)關(guān)刀閘位置信息，獲得防誤所需的實(shí)時(shí)信息，實(shí)現(xiàn)全站聯(lián)鎖，測(cè)控裝置嵌入防誤閉鎖邏輯單元，間隔層防誤完全獨(dú)立于站控防誤，實(shí)時(shí)判斷所控制操作點(diǎn)聯(lián)閉鎖狀態(tài)。第三層過(guò)程層防誤，過(guò)程層可接收遙控令進(jìn)行遙控操作或者進(jìn)行就地手控操作，遙控操作時(shí)，智能控制單元接收測(cè)控裝置的遙控令后(此控制令為G00SE報(bào)文格式)，通過(guò)I/O板的開(kāi)出接點(diǎn)實(shí)現(xiàn)遙控操作；就地操作時(shí)，由間隔防誤閉鎖邏輯判斷結(jié)果提供操作對(duì)象的聯(lián)閉鎖狀態(tài)信息，實(shí)時(shí)控制智能控制單元的聯(lián)鎖接點(diǎn)(LS)，此接點(diǎn)串入各操作對(duì)象的控制回路，只有在該對(duì)象的防誤閉鎖邏輯條件全部滿足時(shí)，該聯(lián)鎖接點(diǎn)(LS)閉合，就地操作回路接通，實(shí)現(xiàn)就地手控操作的強(qiáng)制防誤閉鎖。 在線式三層同步防誤閉鎖系統(tǒng)的操作控制包括如下三種方式[0022] 1.調(diào)度或集控中心的遠(yuǎn)方操作(控制權(quán)在調(diào)度或集控中心) 調(diào)度或集控中心通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)通道發(fā)控制令給站內(nèi)遠(yuǎn)動(dòng)工作站，遠(yuǎn)動(dòng)工作站將控制令轉(zhuǎn)發(fā)給對(duì)應(yīng)的測(cè)控裝置，測(cè)控裝置接收到控制令后進(jìn)行控制點(diǎn)聯(lián)閉鎖狀態(tài)判斷若狀態(tài)為解鎖狀態(tài)，則將控制令下發(fā)給智能控制單元，實(shí)現(xiàn)對(duì)一次設(shè)備的遠(yuǎn)方控制；狀態(tài)為閉鎖，測(cè)控裝置禁止下發(fā)該控制令，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)度或集控中心遠(yuǎn)方控制的防誤閉鎖。[0024] 2.監(jiān)控后臺(tái)遠(yuǎn)方操作(控制權(quán)在站端) 監(jiān)控工作站按操作票進(jìn)行模擬預(yù)演，模擬預(yù)演的每一步均進(jìn)行防誤閉鎖邏輯單元的實(shí)時(shí)校驗(yàn)，該邏輯單元與測(cè)控裝置的防誤閉鎖邏輯單元自動(dòng)同步，模擬預(yù)演通過(guò)后，在監(jiān)控工作站進(jìn)行遠(yuǎn)方操作，遙控令下發(fā)到測(cè)控裝置，測(cè)控裝置接收到控制令后進(jìn)行控制點(diǎn)聯(lián)閉鎖狀態(tài)判斷若狀態(tài)為解鎖狀態(tài)，則將控制令下發(fā)給智能控制單元，實(shí)現(xiàn)對(duì)一次設(shè)備的遠(yuǎn) 方控制；若狀態(tài)為閉鎖，測(cè)控裝置禁止下發(fā)該控制令，從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)控工作站遠(yuǎn)方操作的防誤 閉鎖。
3.就地操作 就地操作是指在智能控制單元進(jìn)行的操作，就地操作控制回路串入了智能控制單 元的聯(lián)鎖接點(diǎn)(LS)，該聯(lián)鎖接點(diǎn)(LS)受測(cè)控裝置聯(lián)閉鎖狀態(tài)的控制，該控點(diǎn)解鎖時(shí)，此聯(lián) 鎖接點(diǎn)(LS)接通，否則該接點(diǎn)打開(kāi)，斷開(kāi)了控制回路，從而實(shí)現(xiàn)了就地操作的防誤閉鎖。就 地操作還提供了緊急情況下的"解鎖"操作手把，"解鎖"手把打到解鎖狀態(tài)時(shí)，將聯(lián)鎖接點(diǎn) (LS)短接，強(qiáng)制接通控制回路，實(shí)現(xiàn)就地操作的緊急解鎖操作。 需要強(qiáng)調(diào)的是，本實(shí)用新型所述的實(shí)施例是說(shuō)明性的，而不是限定性的，因此本實(shí) 用新型并不限于具體實(shí)施方式
中所述的實(shí)施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的 技術(shù)方案得出的其他實(shí)施方式，同樣屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求一種具有防誤閉鎖功能的智能控制單元，其特征在于由微處理器、可編程邏輯單元、光纖以太網(wǎng)模塊、光電耦合器、出口繼電器模塊連接構(gòu)成，與微處理器相連接的二個(gè)光纖以太網(wǎng)模塊連接到過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)上與測(cè)控裝置進(jìn)行通信，與微處理器相連接的可編程邏輯單元分別與光電耦合器、出口繼電器模塊相連接，光電耦合器的輸入端與開(kāi)關(guān)設(shè)備相連接，出口繼電器模塊輸出端分別與閉鎖出口回路、遙控出口回路、保護(hù)跳閘回路相連接，閉鎖出口回路內(nèi)置有防誤閉鎖接點(diǎn)控制板。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有防誤閉鎖功能的智能控制單元，其特征在于所述的防誤閉鎖接點(diǎn)控制板由切換控制手把(SK)、遙控開(kāi)出接點(diǎn)(YK)、合分操作手把(HA/FA)、聯(lián)鎖接點(diǎn)(LS)及解鎖接點(diǎn)(JS)連接構(gòu)成，切換控制手把(SK)的兩個(gè)輸出端分別與遙控開(kāi)出接點(diǎn)(YK)、合分操作手把(HA/FA)相連接，遙控開(kāi)出接點(diǎn)(YK)的兩個(gè)輸出端分別與合閘控制端及分閘控制端相連接，合分操作手把(HA/FA)的兩個(gè)輸出端分別與兩對(duì)聯(lián)鎖接點(diǎn)(LS)、解鎖接點(diǎn)(JS)相連接，聯(lián)鎖接點(diǎn)(LS)、解鎖接點(diǎn)(JS)分別與合閘控制端及分閘控制端相連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有防誤閉鎖功能的智能控制單元，其特征在于所述的微處理器采用的是MPC8313芯片，所述的可編程邏輯單元采用的是EPL3128芯片，所述的光纖以太網(wǎng)模塊采用的是HF服5961模塊。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種具有防誤閉鎖功能的智能控制單元，由微處理器、可編程邏輯單元、光纖以太網(wǎng)模塊、光電耦合器、出口繼電器模塊連接構(gòu)成，與微處理器相連接的二個(gè)光纖以太網(wǎng)模塊連接到過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)上與測(cè)控裝置進(jìn)行通信，與微處理器相連接的可編程邏輯單元分別與光電耦合器、出口繼電器模塊相連接，光電耦合器的輸入端與開(kāi)關(guān)設(shè)備相連接，出口繼電器模塊輸出端分別與閉鎖出口回路、遙控出口回路、保護(hù)跳閘回路相連接，閉鎖出口回路內(nèi)置有防誤閉鎖接點(diǎn)控制板。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)了就地操作與遙控操作的完全邏輯同步，具有防誤閉鎖功能安全可靠、便于操作與控制的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G05B19/05GK201464882SQ20092009787
公開(kāi)日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月22日
發(fā)明者冀慧強(qiáng), 宋國(guó)旺, 徐科, 李廣存, 王少偉, 程法慶, 謝頌果, 陳建 申請(qǐng)人:天津市電力公司