[实用新型]基于硬件在环的监控系统下位机仿真测试平台

说明书

本实用新型涉及一种对发电厂监控系统下位机部分的结构改进，具体的是一种基于硬件在环的监控系统下位机仿真测试平台。本实用新型包括监控系统下位机LCU系统和基于PLC等可编程控制设备搭建设计并开发一套被控设备仿真系统，被控设备仿真系统用来模拟现有的下位机控制对象，包括发电厂机组设备、输入输出信号及其硬布线控制逻辑等，监控系统下位机LCU系统为配合被控设备仿真系统做出改进的通讯装置。使用本仿真测试平台，可在基于硬件在环有效模拟发电厂的条件下为监控系统下位机提供安全、可靠、真实的研究、调试、测试、培训和实战平台，保证运行设备的安全稳定运行。

技术领域

本申请涉及蓄能电站监控系统的运行维护领域，特别是蓄能电站其监控系统的现场设备配合下位机LCU(现地控制单元)设备，在现场运维调试中的一种对下位机进行半仿真的硬件在环测试平台。

背景技术

目前，在电网中运行的电站监控系统的下位机LCU设备，存在升级改造的需求。为了实现这一目的，需要提前对LCU设备、通讯和升级程序进行调试工作。

现有技术所采用的方法，是直接在运行中的LCU设备及其控制的电站机组设备上进行调试。所有对LCU通讯、程序等改造前的研究性工作，只能在真实投运的LCU设备上进行，导致调测工作影响设备运行，影响值班监盘，且仅在机组检修窗口才具备研究测试条件。另一方面，由于缺乏调试环境，LCU程序的修改和调试只能直接实施在已投运的LCU和现场机组设备上，若控制程序逻辑修改有误，调试时可能出现相关现场设备失控的风险。

实用新型内容

为了解决上述技术背景中提及的一项或者多项问题，本实用新型提供了一种基于硬件在环的监控系统下位机仿真测试平台。该平台使用微机装置来仿真具体的下位机控制对象，包括发电厂机组设备、输入输出信号及其硬布线控制逻辑等，再通过与LCU设备连接通信，来解决前述的技术问题。

本实用新型的技术方案如下：

基于硬件在环的监控系统下位机仿真测试平台，包括LCU系统；LCU系统包括通讯模块、信息处理模块；通讯模块分别与外部装置和信息处理模块电性连接；信息处理模块用于存储和处理通讯模块收发的数据，与通讯模块电性连接；其特征在于：还包括被控设备仿真系统；被控设备仿真系统包括微处理器和信号收发模块；信号收发模块分别与微处理器和外部装置电性连接。

本实用新型的效果在于：

被控设备仿真系统代替电站现场的机组设备，与等待升级调测的LCU系统连接起来，通过微处理器模拟机组的各项可能的运行情况，隔离了直接使用机组设备的安全风险，同时也实现了快速调测LCU设备的程序和通讯功能的目的。这样也不用等待检修窗口，影响现场值班。也能够进行极端条件下的测试工作，而这些极端条件又在平时的机组运行中极少出现，是的对LCU系统的测试改造工作更加全面。

进一步地，基于硬件在环的监控系统下位机仿真测试平台还包括监控网管机，监控网管机透过通信模块与LCU系统电性连接。

监控网管机通过LCU系统的通讯模块实现与LCU系统和被控设备仿真系统的通信，达到后台监控整个下位机的目的，能够根据实际情况现地或者远程对监控系统进行操作。

进一步地，通讯模块包括模拟信号收发器和数字信号收发器；模拟信号收发器分别与信息处理模块、外部装置和被控设备仿真系统电性连接；数字信号收发器包括数字信号接收机和数字信号发射机；数字信号接收机和数字信号发射机均与被控设备仿真系统电性连接。

通讯模块可以与监控网管机进行通信。使用模拟信号收发器，可以是LCU系统接收微处理器模拟的机组运行过程中真实的电压电流波形。使用数字信号收发器，不仅能够与被控设备仿真系统进行通信，接收模拟机组运作的时序信号，还能发送消息到LCU系统进行对应操作。

进一步地，被控设备仿真系统为PLC编程器；PLC编程器包括中央处理器芯片和I/O电路，中央处理器芯片和I/O电路电性连接。