电力系统自动化对可靠性的需求，使人们注意到“PLC ”（可编程逻辑控制器）这种高可靠性和强抗工业干扰的技术。90年代以来，PLC 发展迅猛且应用的局域网技术日趋成熟，产品不断向系列化、标准化发展，在自动化控制领域中，新一代的PLC 改进为PCC (Progammable Computer Controller）已逐渐跃居主导地位，成为实现自动化控制的关键技术，在电力系统也不例外。

PCC 是新一代“可编程计算器控制器”，是专为在工业环境下应用而设计的数字运行电子系统，采用“面向用户的指今”, 因此编程方便；它直按应用于工业环境，具有更强的抗干扰能力、更高的可靠性、广泛的适应能力和应用范围；大容量的存储能力、标准通信接口，基于过程总线的系统互联、高级语言开发和运行环境，自诊断能力，都使得PCC 为变电站自动化提供了出色的友好“平台”。

PCC 在变电站自动化中的应用

下面介绍应用PCC 实现的智能分布式系统运用于某供电局的一个110KV 变电站的例子。系统按分布式结构设计，采用开放系统、分层控制等先进的计算机设计思想，将计算机技术、通信和网络技术、数据库技术、图形和图像技术、多媒体技术、数据采集和自动控制技术有机地结合在一起，技术成熟，运行经验丰富，能够满足近期的功能要求和远期的发展需要。整个设计遵照国际90年代IEC1000系列标准，满足ISO900l 国际标准。从现场投运以来，运行稳定，技术趋于成熟。

●         系统容量（包括远期规划）

AI = 188 
DI = 256 
DO = 40 
PI = 96

整体系统配置图

监控部分PCC模块示意图

变电站自动化系统结构示意图

首先，上位机和网关单元组成智能分布式系统结构的变电站层。
上位机通过PROFIBUS 网络与三个主要PCC 采集控制单元（ST1, ST2 , ST3 ）相连，上位机相当于PROFIBUS 网上的一个结点。PROFIBUS ( Process Field Bus)网络是一种高速数据链路，是具有标准通讯能力的开放式现场总线，用于PCC 与PCC 之间，或与其它接到本网络上的智能设备（如显示单元PANELWARE ，上位机等）间传送数据和系统状态。网络协议符合德国国家标准D IN19245 ，传送介质为带屏蔽的双绞线（或光缆），通道存取方式为令牌（TOKEN ）方式，在网络上任一结点地位平等。

上位机既可以单机运行，也可以采用多机及网络方式运行；软件平台采用32 位多任务、多进程设计，可支持Windows95 / 98 / NT 操作系统软件，配有多种应用软件接口，并支持OEM 开发，为用户提供了二次开发平台；硬件平台可采用小型机、微型机或工作站等设备。

网关单元ST1上的IFO5O 通讯模块以及CPU 内部均提供RS485 接口与继保单元相连。网关单元还提供与外界进行通讯的接口，如RS232口通过拨号MODEM 接入市话网，以便于远程诊断；或者经路由器接入TCP / IP 远程网。
 

若用户具备与internet 连接的条件，变电站层还可以提供PVI浏览器方案，实现远方读取数据。

其次，PROFIBUS 网上的各采集控制单元组成智能分布式系统结构的采集层。

遥测实行交流采样，遥测主单元ST3 通过net2000与两个遥侧子单元相连，利用CP153上的RS485 串行口通信。远传功能通过IF060 提供的RS232 串行口来实现。
电度量通过遥测子单元1上的DIXXX 模块采集脉冲计数来实现。
遥信／遥控单元实现数字量的采集和输出控制。

 第三，智能分布式系统结构的外围层为设备层，包括采集层用到的传感器、二次控制回路等。
 设备层根据现场总线( CANBUS ，PROFIBUS ）网络传输速率快（> = 50OkbS ) ，软硬件实现简单等特点，可以CANBUS （上述实例是通过RS485 等）来连接变电站内的其他自动化装置和保护单元、故障录波、馈线子站及无功补偿设备等的主干网，并通过现场总线网络连接到采集层，与上一层进行必要的数据通讯。
 

本实例系统的CPU 、专用的网络模块（NW150）和通讯模块（IFXXX ）提供了多种标准通信接口( TTY ，RS422 , RS232 , RS485 ) ，使得CPU 的局部I / 0 总线扩展、远程扩展I／0 （通过RS485 电缆）以及CPU 间的现场总线组网非常灵活，从而方便地实现系统纵向或横向集成。系统软、硬件方面良好的自诊断功能，可把故障范围减至最小。又由于PCC 的CPU采用68 000＋RISC 的32 位微处理器，具有极强的运算处理能力，可使大量运算、控制功能、保护功能分散在各智能单元，大大提高了站内通信网的利用率，使整个系统效率达到最高。

本系统具有可扩充的模块化结构、电源、CPU 、网络板（NWXXX ）、I／O 板（数字量输入输出板DIXXX / DOXXX 、模拟量输入板AIXXX 等）、串口板等都是独立的模板以总线方式连接在底板( BASEPLATE)上，它取代了标准的框架装配的局限性，可在标准的DIN 轨道上任意拆装、组合。 

另外每个单元都有一电源模块PSXXX ，并且总在最左边。系统电源是系统可靠性与完整性的第一保证，PCC 的输入电压有AC 、DC 两种，可实现交／直流切换。

发展前景

从上例可以看出，继承了PLC 与微机技术的PCC 技术形成的第一代自动化软件硬件平台结构，具特点包括：

●        高可靠性的元件、适应于工业环境运行的设计。

●        采用32 位CISC 和RISC 的CPU，大容量存储器，实时操作系统、支持计算机网络通讯、

采用高级语言编程和梯形图逻辑设计的标准软件硬件平台。

●        高效率的标准现场总线PROFIBUS、支持Peer-to-Peer的网络通讯方式和分布式处理，实现

当地通讯，标准化软硬件模块设计，减少电缆，降低建设投资和运行维护费用。

●         配置灵活，容易在线扩充修改。

●         易于实现横向纵向功能集成，达到实时信息的全局共享，实现白动化。

●         应用软件开发的支持，不仅适合稳态的数据采集，也适合瞬态信号的采集。

●         本地／远程诊断。

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