電力系統自動化對可靠性的需求，使人們注意到“PLC ”（可編程邏輯控制器）這種高可靠性和強抗工業干擾的技術。90年代以來，PLC 發展迅猛且應用的局域網技術日趨成熟，產品不斷向系列化、標準化發展，在自動化控制領域中，新一代的PLC 改進為PCC (Progammable Computer Controller）已逐漸躍居主導地位，成為實現自動化控制的關鍵技術，在電力系統也不例外。

PCC 是新一代“可編程計算器控制器”，是專為在工業環境下應用而設計的數字運行電子系統，采用“面向用戶的指今”, 因此編程方便；它直按應用于工業環境，具有更強的抗干擾能力、更高的可靠性、廣泛的適應能力和應用範圍；大容量的存儲能力、標準通信接口，基于過程總線的系統互聯、高級語言開發和運行環境，自診斷能力，都使得PCC 為變電站自動化提供了出色的友好“平台”。

PCC 在變電站自動化中的應用

下面介紹應用PCC 實現的智能分布式系統運用于某供電局的一個110KV 變電站的例子。系統按分布式結構設計，采用開放系統、分層控制等先進的計算機設計思想，將計算機技術、通信和網絡技術、數據庫技術、圖形和圖像技術、多媒體技術、數據采集和自動控制技術有機地結合在一起，技術成熟，運行經驗豐富，能夠滿足近期的功能要求和遠期的發展需要。整個設計遵照國際90年代IEC1000系列標準，滿足ISO900l 國際標準。從現場投運以來，運行穩定，技術趨于成熟。

●         系統容量（包括遠期規劃）

AI = 188 
DI = 256 
DO = 40 
PI = 96

整體系統配置圖

監控部分PCC模塊示意圖

變電站自動化系統結構示意圖

首先，上位機和網關單元組成智能分布式系統結構的變電站層。
上位機通過PROFIBUS 網絡與三個主要PCC 采集控制單元（ST1, ST2 , ST3 ）相連，上位機相當于PROFIBUS 網上的一個結點。PROFIBUS ( Process Field Bus)網絡是一種高速數據鏈路，是具有標準通訊能力的開放式現場總線，用于PCC 與PCC 之間，或與其它接到本網絡上的智能設備（如顯示單元PANELWARE ，上位機等）間傳送數據和系統狀態。網絡協議符合德國國家標準D IN19245 ，傳送介質為帶屏蔽的雙絞線（或光纜），通道存取方式為令牌（TOKEN ）方式，在網絡上任一結點地位平等。

上位機既可以單機運行，也可以采用多機及網絡方式運行；軟件平台采用32 位多任務、多進程設計，可支持Windows95 / 98 / NT 操作系統軟件，配有多種應用軟件接口，並支持OEM 開發，為用戶提供了二次開發平台；硬件平台可采用小型機、微型機或工作站等設備。

網關單元ST1上的IFO5O 通訊模塊以及CPU 內部均提供RS485 接口與繼保單元相連。網關單元還提供與外界進行通訊的接口，如RS232口通過撥號MODEM 接入市話網，以便于遠程診斷；或者經路由器接入TCP / IP 遠程網。
 

若用戶具備與internet 連接的條件，變電站層還可以提供PVI瀏覽器方案，實現遠方讀取數據。

其次，PROFIBUS 網上的各采集控制單元組成智能分布式系統結構的采集層。

遙測實行交流采樣，遙測主單元ST3 通過net2000與兩個遙側子單元相連，利用CP153上的RS485 串行口通信。遠傳功能通過IF060 提供的RS232 串行口來實現。
電度量通過遙測子單元1上的DIXXX 模塊采集脈沖計數來實現。
遙信／遙控單元實現數字量的采集和輸出控制。

 第三，智能分布式系統結構的外圍層為設備層，包括采集層用到的傳感器、二次控制回路等。
 設備層根據現場總線( CANBUS ，PROFIBUS ）網絡傳輸速率快（> = 50OkbS ) ，軟硬件實現簡單等特點，可以CANBUS （上述實例是通過RS485 等）來連接變電站內的其他自動化裝置和保護單元、故障錄波、饋線子站及無功補償設備等的主干網，並通過現場總線網絡連接到采集層，與上一層進行必要的數據通訊。
 

本實例系統的CPU 、專用的網絡模塊（NW150）和通訊模塊（IFXXX ）提供了多種標準通信接口( TTY ，RS422 , RS232 , RS485 ) ，使得CPU 的局部I / 0 總線擴展、遠程擴展I／0 （通過RS485 電纜）以及CPU 間的現場總線組網非常靈活，從而方便地實現系統縱向或橫向集成。系統軟、硬件方面良好的自診斷功能，可把故障範圍減至最小。又由于PCC 的CPU采用68 000＋RISC 的32 位微處理器，具有極強的運算處理能力，可使大量運算、控制功能、保護功能分散在各智能單元，大大提高了站內通信網的利用率，使整個系統效率達到最高。

本系統具有可擴充的模塊化結構、電源、CPU 、網絡板（NWXXX ）、I／O 板（數字量輸入輸出板DIXXX / DOXXX 、模擬量輸入板AIXXX 等）、串口板等都是獨立的模板以總線方式連接在底板( BASEPLATE)上，它取代了標準的框架裝配的局限性，可在標準的DIN 軌道上任意拆裝、組合。 

另外每個單元都有一電源模塊PSXXX ，並且總在最左邊。系統電源是系統可靠性與完整性的第一保證，PCC 的輸入電壓有AC 、DC 兩種，可實現交／直流切換。

發展前景

從上例可以看出，繼承了PLC 與微機技術的PCC 技術形成的第一代自動化軟件硬件平台結構，具特點包括︰

●        高可靠性的元件、適應于工業環境運行的設計。

●        采用32 位CISC 和RISC 的CPU，大容量存儲器，實時操作系統、支持計算機網絡通訊、

采用高級語言編程和梯形圖邏輯設計的標準軟件硬件平台。

●        高效率的標準現場總線PROFIBUS、支持Peer-to-Peer的網絡通訊方式和分布式處理，實現

當地通訊，標準化軟硬件模塊設計，減少電纜，降低建設投資和運行維護費用。

●         配置靈活，容易在線擴充修改。

●         易于實現橫向縱向功能集成，達到實時信息的全局共享，實現白動化。

●         應用軟件開發的支持，不僅適合穩態的數據采集，也適合瞬態信號的采集。

●         本地／遠程診斷。

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