象山水電站位于黑龍江省黑河市，電站裝機容量為3×6MW，1996年設計時以計算機監控為主，常規控制為輔，主要實現對機組部分的監控，開關站以及公用輔助設備未考慮在內，由于系統的結構和功能不十分完善同時由于設備都已進入老化期，設備陳舊技術落后為電站的管理和維護，以及系統的正常運行都帶來隱患。為保證電站的正常運行，提高電站的管理水平和經濟效益，因此對電廠現行的監控設備進行全面的技術改造。

　　電站新的計算機監控系統按“無人值班”（少人值守）運行方式設計。采用北京中水科水電科技開發公司的H9000水電站計算機監控系統，整個系統應采用全分布開放式系統結構。電站計算機監控系統由電站控制中心系統和現地控制單元等組成。系統采用最新的計算機硬件、軟件及網絡技術，全站按全計算機監控進行總體設計和系統配置，達到國內同類型水電站計算機監控系統先進水平，系統投入運行后，使全站運行管理達到無人值班（少人職守）。系統高度可靠，各項技術性能指標均達到部頒DL/T578-95《水電站計算機監控系統基本技術條件》及DL/T5065-1999《水力發電廠計算機監控系統設計技術規定》的要求，選擇較高的MTBF指標，從部件、單機和系統多層次保證高可靠性要求。系統配置和設備選型應符合計算機發展迅速的特點，硬件、軟件采用模塊化、結構化的設計，以便于硬件設備的擴充，又可適應功能的增加和系統規模的擴展。實時性好，抗干擾能力強，適應電站的現場環境。人機接口功能強，操作控制簡潔、方便、靈活。在保證系統的實時性和可靠性等技術指標的同時，系統應具有可維護性好，保證較小的MTTR指標。

　　2.計算機監控系統結構配置

　　電站以計算機監控系統為基礎。電站設備的運行監視和控制在中控室的操作員工作站上進行，同時也可在各LCU上通過觸摸屏和開關按鈕實現對其所控設備運行的監視和控制。機組單元及開關站/公用單元通過光纖網絡與全廠計算機監控系統連接并接受其監控，同時在這些系統的現地控制柜上設有控制開關以及操作按鈕，可以實現設備的現地監控。

　　系統包括系統主機兼操作員工作站、辦公樓監視終端、通訊服務器、網絡設備、GPS 時鐘、打印機等

　　現地控制單元（LCU）包括三套機組LCU （LCU1-LCU3）、一套開關站及公用設備LCU （LCU4） 、一套小機 LCU （LCU5）。 LCU完成對監控對象的數據采集及數據預處理及與其它電站設備的通訊，負責向網絡傳送數據信息，并自動服從調度層上位機的命令和管理。同時各LCU也具有控制、調節操作和監視功能，配備有本地操作按鈕和指示元件，當與上位機系統脫機時，仍具有必要的監視和控制功能。LCU采用 PLC直接上以太網的方案。

　　現地控制單元包括：可編程序控制器、現地人機接口、同期裝置、交流采樣設備、轉速裝置及多功能電度表、嵌入式通信控制器、溫度采集設備、電源、機柜、繼電器及按鈕開關、光字等

　　LCU可編程序控制器完成系統的數據采集及設備的調節與控制（包括順控）。控制器不僅實時性指標高，還應具有可靠性高等特點。LCU采用 BITC MX9300系列PLC。該系列PLC針對水電需求，由BITC與惠朋公司（VIPA GmbH）聯合設計，在德國加工生產。

　　各LCU 的PLC配置的I/O點設計點數如下：

[$page]LCU單元 機組（1－3） 開關站及公用 小機
開關量輸入（DI+PI） 128 192 32
開關量輸入（SOE） 64 64 32
溫度量（RTD） 24 8 8
開關量輸出（DO） 128 128 64
模擬量輸入（AI）4～20MA 16 40 8

　　以機組單元為例，具體配置如下：

主（1#）機箱（BITC MX9300）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
SOE: MX 321-1BL00 SOE: MX 321-1BL00 CPU: MX 315-2AG10 AI: MX 331-7KF01 AI: MX 331-7KF01 DI: MX 321-1BL00 DI: MX 321-1BL00 DI: MX 321-1BL00 DI: MX 321-1BL00 RTD: MX 331-7KF01 RTD: MX 331-7KF01

擴展（2#）機箱（BITC MX9300）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
DP: MX 353-1AG01 RTD: MX 331-7KF01 RTD: MX 331-7KF01 RTD: MX 331-7KF01 RTD: MX 331-7KF01 DO: MX 322-1BL00 DO: MX 322-1BL00 DO: MX 322-1BL00 DO: MX 322-1BL00

CPU模塊：MX315-2AG10，含以太網接口；32點開關量輸入模塊：MX321-1BL00，6塊；32點開關量輸出模塊：MX322-1BL00,4塊；8點模擬量輸入模塊：MX331-7KF01，2塊；4點溫度量模塊：MX331-7KF01，6塊；MX9300的編程軟件采用SW873，該軟件支持WinPLC7（STL，FBD，LAD） 編程。

　　3.系統特點及功能

　　LCU是一套完整的計算機控制系統。與系統聯網時，作為監控系統的一部分，實現系統指定的功能。而當LCU與系統脫離時，則能獨立運行，實現LCU的現地監控功能，并確保被控設備的安全穩定運行。LCU的基本功能如下：

　　PLC完成各種數據采集與預處理功能。事件順序記錄功能。數據通訊與網絡通訊功能。運行工況的轉換，LCU可完成各類設備的運行工況轉換，如機組的運行工況轉換，斷路器的分合，設備運行方式的轉換等。LCU現地人機聯系功能。系統硬件及軟件診斷與自恢復功能。時鐘同步功能。通過硬件和軟件同步手段，實現系統時鐘同步。

　　機組現地控制單元（LCU） 控制與調節功能：機組開、停機順序控制：包括單步控制和連續控制兩種順控方式；機組事故停機及緊急停機控制；機組輔助設備的控制；發電機出口斷路器的分/合操作；主變中性點接地開關的分/合操作；機組有功功率調節；機組無功功率/電壓調節；各種整定值和限值的設定；機組的自動/手動準同期并網操作；機組進水口閘門控制；水力機械保護功能。

　　公用設備/開關站現地控制