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水電廠輔助設(shè)備集中控制新技術(shù)的研究與應(yīng)用

2015-04-05 18:07:08沈小鈺朱立新
水電站機電技術(shù) 2015年7期
關(guān)鍵詞:集中控制監(jiān)控

沈小鈺,朱立新,譚 臻

(華能瀾滄江水電有限公司漫灣水電廠,云南 臨滄 675805)

水電廠輔助設(shè)備集中控制新技術(shù)的研究與應(yīng)用

沈小鈺,朱立新,譚臻

(華能瀾滄江水電有限公司漫灣水電廠,云南 臨滄 675805)

摘要:首先介紹了水電廠輔助設(shè)備集中控制的技術(shù)要求,隨后對該技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及現(xiàn)階段應(yīng)用方式進行了闡述,最后介紹了該技術(shù)的發(fā)展方向及部分新技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:輔助設(shè)備;集中控制;PLC;監(jiān)控

0 引言

隨著電力生產(chǎn)自動化水平的不斷提高,對電廠的生產(chǎn)運行和管理提出了更高的要求。以集散控制及工控機技術(shù)為核心的電廠生產(chǎn)過程自動控制技術(shù),在電力生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)得到了大力的發(fā)展,并在近年逐步成熟起來,普及到輔助設(shè)備的集中控制中。相對火電廠復(fù)雜的生產(chǎn)控制系統(tǒng)水電廠系統(tǒng)更為簡單,也正因為如此其對“嚴格、合理、可靠、經(jīng)濟、完善”和“無人值班、少人值守”的要求更為嚴格,水電廠的輔助設(shè)備集中控制新技術(shù)的研究與應(yīng)用也顯得更加重要和迫切。

1 技術(shù)要求

水電廠輔助設(shè)備主要包含油、水、氣三大系統(tǒng)及更為邊緣的通風(fēng)、照明系統(tǒng)。油系統(tǒng)主要為油壓控制及供排油管路;水系統(tǒng)主要為自動排水及強制水循環(huán)控制及相關(guān)管路;氣系統(tǒng)為氣壓控制及供排氣管路。三大系統(tǒng)均直接與生產(chǎn)主設(shè)備息息相關(guān),通風(fēng)、照明系統(tǒng)雖與生產(chǎn)系統(tǒng)無聯(lián)系,但對于地下式水電廠廠房也是安全生產(chǎn)的必要條件。因此,輔助設(shè)備集中控制需結(jié)合電廠的實際要求,采用先進的技術(shù)及軟件開發(fā)平臺,用于提高電廠的設(shè)備管理綜合水平,滿足設(shè)備管理的現(xiàn)代化、信息化水平,并適應(yīng)電廠“無人值班”制度的要求。

它的具體功能要求與水電廠主設(shè)備監(jiān)控要求一致,包括:數(shù)據(jù)采集、控制運算、控制輸出、設(shè)備和狀態(tài)監(jiān)視、報警監(jiān)視、遠程通信、變量的趨勢和歷史顯示、日志記錄、報表生成、事件順序識別、圖形顯示、控制調(diào)節(jié)、順控設(shè)備等。

(1)數(shù)據(jù)采集:完成實時模擬量、開關(guān)量的實時數(shù)據(jù)采集功能。

(2)設(shè)備和狀態(tài)監(jiān)視:從中控室輔助設(shè)備集中控制服務(wù)器或網(wǎng)頁上可監(jiān)視到系統(tǒng)本級以下的所有硬件的狀態(tài),還可以診斷到各節(jié)點的故障。

(3)報警監(jiān)視:反映系統(tǒng)本身及其相關(guān)設(shè)備故障以及某些特定事件,并提供故障的詳細信息。

(4)遠程通信:系統(tǒng)可以通過各種通訊控制模塊與其它系統(tǒng)進行通訊,也可以通過現(xiàn)場控制站主控模塊的多功能接口卡使用RS-232、RS-485等協(xié)議與其它系統(tǒng)進行通訊,在不方便連線的場合還可以用無線通訊模塊進行無線通訊。

(5)變量的趨勢和歷史顯示:系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)庫,可按照模擬量掃描周期和開關(guān)量狀態(tài)變化,保留一段時間內(nèi)的所有點歷史數(shù)據(jù)和事件,支持變量的成組跟蹤顯示和歷史顯示。

(6)日志記錄:按時間順序自動記錄、存儲和查詢運行過程中發(fā)生的各種隨機突發(fā)事件的功能,為運行人員提供事故分析的詳細依據(jù)。

(7)圖形顯示:以圖形方式表現(xiàn)現(xiàn)場的主要工藝流程和有關(guān)的動態(tài)信息,并具有對動態(tài)點進行操作的手段。

(8)報表打?。簣蟊泶笾路譃槎〞r報表和實時報表。定時報表一般用來在規(guī)定的時刻打印生產(chǎn)過程的操作記錄和統(tǒng)計(求和、平均等)。實時報表則用來隨機打印某個時刻的報表或者歷史報表,它由人工觸發(fā)。

同時它也有不同于主設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的功能要求。輔助設(shè)備相比主設(shè)備數(shù)量眾多、品牌不統(tǒng)一,系統(tǒng)易隨主設(shè)備檢修而發(fā)生變動,因此除滿足以上功能要求外,輔助設(shè)備控制系統(tǒng)還應(yīng)具有開放的模板及接口,方便日后維護及升級需求。

2 發(fā)展現(xiàn)狀

2.1輔助設(shè)備集中控制技術(shù)發(fā)展背景

20世紀90年代以來,由于PC-based的工業(yè)計算機(簡稱工業(yè)PC)的發(fā)展,以工業(yè)PC、I/O裝置、監(jiān)控裝置、控制網(wǎng)絡(luò)組成的PC-based的自動化系統(tǒng)得到了迅速普及,成為實現(xiàn)低成本工業(yè)自動化的重要途徑。由于基于此PC的控制器被證明可以像PLC一樣可靠,并且被操作和維護人員接受,系統(tǒng)易于安裝和使用,有高級的診斷功能,為系統(tǒng)集成商提供了更靈活的選擇。所以,越來越多的工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)采用PC控制系統(tǒng)。基于PC的監(jiān)控系統(tǒng)也在水電廠生產(chǎn)控制系統(tǒng)中得到了普及。

然而,盡管PC控制系統(tǒng)有著眾多優(yōu)點,時至今日工業(yè)PC并沒有代替PLC,主要有兩個原因:一個是系統(tǒng)集成原因;另一個是軟件操作系統(tǒng)Windows NT的原因。一個成功的PC-based控制系統(tǒng)要具備兩點:一是所有工作要由一個平臺上的軟件完成;二是向客戶提供所需要的所有東西。因此,其數(shù)據(jù)復(fù)雜且設(shè)備集成度高。在控制邏輯簡單、系統(tǒng)分散的輔助設(shè)備控制方面工業(yè)PC不可能與低價的微型PLC競爭,因此水電廠輔助設(shè)備仍多采用PLC控制。

然而要如何實現(xiàn)即擁有PC監(jiān)控系統(tǒng)同樣的功能又免除高成本、數(shù)據(jù)復(fù)雜、集成度高的不利因素?這就需要完成輔助設(shè)備集中控制組網(wǎng)工作。每一套采用PLC控制的輔助設(shè)備系統(tǒng)都會具有遠程網(wǎng)絡(luò)通訊接口,即遠程I/O通訊口,PLC在完成控制的同時可將所有設(shè)備狀態(tài)、遠程控制指令通過遠程I/O通訊口聯(lián)網(wǎng)傳輸至中控室輔助設(shè)備集中控制主機,運行人員通過主機進行全廠輔助設(shè)備的監(jiān)控。

2.2現(xiàn)階段輔助設(shè)備集中控制技術(shù)應(yīng)用方式

輔助集中監(jiān)控系統(tǒng)完善項目主要的工作內(nèi)容包括網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計、軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計、子系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備通訊方式調(diào)研、通訊規(guī)約調(diào)試、硬件及軟件配置、代碼編程、綜合調(diào)試。

由于輔助設(shè)備地域分散,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計階段需對所有設(shè)備按地域進行劃分,依據(jù)劃分結(jié)果通過工業(yè)網(wǎng)絡(luò)將各個區(qū)域輔助設(shè)備控制系統(tǒng)PLC以遠程I/O方式匯聚形成一個完整的輔助系統(tǒng)集中控制網(wǎng)絡(luò),使全廠輔助設(shè)備控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)清晰、功能明確。在子系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備通訊方式調(diào)研后輔助設(shè)備控制數(shù)據(jù)通過統(tǒng)一的通訊協(xié)議(常見為modbus)傳輸至中控室內(nèi)的數(shù)據(jù)服務(wù)器。

在數(shù)據(jù)服務(wù)器上使用組態(tài)軟件實現(xiàn)控制系統(tǒng)上位機功能。除各大PLC廠商各自自行研發(fā)推廣的組態(tài)軟件外,而最常用的第三方上位機組態(tài)軟件主要有Intellution公司(現(xiàn)為GE所收購)的iFix及Wonderware公司的Intouch,代表著目前主流組態(tài)軟件的兩個方向。這些軟件各有優(yōu)劣,都能滿足絕大部分的輔網(wǎng)設(shè)計需要,其中ifix由于其VBA的開放性接口,能夠擴展實現(xiàn)的功能多,對各種硬件、軟件協(xié)議及數(shù)據(jù)庫等的兼容性比較好,適用于大型的或較復(fù)雜的控制系統(tǒng),而Intouch在易用性和高性能上面獨樹一幟,比較適用于中小型系統(tǒng)。

在軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟中,根據(jù)輔網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)配置及輔網(wǎng)控制要求,將所有子網(wǎng)系統(tǒng)的控制畫面集中到輔網(wǎng)上位機中,實現(xiàn)輔網(wǎng)操作員站對子網(wǎng)所有系統(tǒng)的監(jiān)視與控制。要綜合分析硬件配置的性能,各廠商采用的總線、協(xié)議規(guī)格,驅(qū)動的兼容性,以及對畫面風(fēng)格,操作習(xí)慣、權(quán)限分配、報警記錄、數(shù)據(jù)庫查詢、可靠性乃至經(jīng)濟成本在內(nèi)的眾多要求,選擇出最合適的軟件和開發(fā)模式。

3 發(fā)展方向

隨著工業(yè)自動化控制理論、計算機技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)的迅速發(fā)展,水電廠輔助設(shè)備集中控制技術(shù)將向智能、網(wǎng)絡(luò)化、全集成自動化等方向發(fā)展,具體表現(xiàn)在以下幾個方面。

3.1 PC化

傳統(tǒng)PLC自身存在著難以構(gòu)建開放硬件體系結(jié)構(gòu)及編程方法雜亂、不統(tǒng)一的缺點,軟PLC的出現(xiàn)客服了這些缺點。它在保留PLC功能的前提下,采用面向現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu),采用開放的通信接口,如以太網(wǎng)、高速串口等,采用軟件來實現(xiàn)傳統(tǒng)PLC的功能。隨著軟PLC控制組態(tài)軟件的進一步完善和發(fā)展,安裝有軟PLC組態(tài)軟件和PC-based控制的市場份額將逐步得到增長,現(xiàn)階段使用PLC控制、PC組態(tài)方式的輔助設(shè)備集中控制系統(tǒng)也必將朝著這個方向發(fā)展。

3.2開放性

當前,過程控制領(lǐng)域最大的發(fā)展趨勢之一就是ethernet技術(shù)的擴展,輔助設(shè)備集中控制系統(tǒng)也不例外。現(xiàn)在越來越多的PLC供應(yīng)商開始提供ETHERNET接口??梢韵嘈牛琍LC將繼續(xù)向開放式控制系統(tǒng)方向轉(zhuǎn)移,尤其是基于PLC及工業(yè)PC的輔助設(shè)備集中控制系統(tǒng)。

3.3網(wǎng)絡(luò)化

計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線技術(shù)以及智能傳感器技術(shù)的結(jié)合,使得工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)能夠通過無線鏈路直接在網(wǎng)絡(luò)上傳輸、發(fā)布和共享。無線局域網(wǎng)技術(shù)能夠在工廠環(huán)境下,為各種自動化設(shè)備之間的通信提供高帶寬的無線數(shù)據(jù)鏈路和靈活的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),在一些特殊環(huán)境下有效地彌補了有線網(wǎng)絡(luò)的不足,進一步完善了工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的通信性能。無線局域網(wǎng)設(shè)備使用隔離型信號轉(zhuǎn)換器,將工業(yè)設(shè)備的RS-232串口信號與無線局域網(wǎng)及以太網(wǎng)絡(luò)信號相互轉(zhuǎn)換,符合無線局域網(wǎng)IEEE 802.11b和以太網(wǎng)絡(luò)IEEE 802.3標準,支持標準的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議,有效的擴展了工業(yè)設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)通信能力。

4 新技術(shù)應(yīng)用

PC化、網(wǎng)絡(luò)化的水電廠輔助設(shè)備集中控制技術(shù)還未能在水電廠輔助設(shè)備集中控制中得以應(yīng)用,然而在個別輔助設(shè)備控制中已經(jīng)實現(xiàn)應(yīng)用,如照明、通風(fēng)控制系統(tǒng)。以通風(fēng)控制系統(tǒng)為例,與輔助設(shè)備集中控制相似,通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機控制點分散,僅需控制風(fēng)機的啟停,控制簡單。單臺風(fēng)機采用PLC控制過于浪費,多臺風(fēng)機采用一個PLC控制又需長距離敷設(shè)電纜,易使簡單系統(tǒng)復(fù)雜化。自動化元器件及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,使得水電廠風(fēng)機控制模塊化。每個風(fēng)機由一個模塊控制,每個模塊由網(wǎng)卡及單片機組成,針對風(fēng)機所在位置不同,部分風(fēng)機采用有線方式連接,部分風(fēng)機采用無線方式連接,系統(tǒng)通過TCPIP協(xié)議以總線型方式與系統(tǒng)服務(wù)器通信,控制邏輯通過軟PLC方式由組態(tài)軟件編寫于服務(wù)器中。整個系統(tǒng)由服務(wù)器、風(fēng)機控制箱子(包含控制模塊、風(fēng)機電源、控制電源、接觸器)組成,系統(tǒng)簡潔明了。

5 結(jié)語

現(xiàn)階段實現(xiàn)的輔助設(shè)備集中控制現(xiàn)場控制層采用PLC技術(shù),網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用工業(yè)以太網(wǎng),軟件平臺綜合了主流組態(tài)軟件、工業(yè)數(shù)據(jù)庫、面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)等。這種結(jié)構(gòu)改變了以往串口通信等模式在傳輸速率及擴展的局限性,改變了上下位機一對一的開發(fā)監(jiān)控模式,為系統(tǒng)提供了易于擴展的開放性接口。軟PLC及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展將為水電廠輔助設(shè)備集中控制技術(shù)帶來一個高速、可靠、多樣化的時代。

參考文獻:

[1]劉定產(chǎn),張潔,潘祥園.水電站輔助設(shè)備通用控制裝置[J].人民長江,2003(06).

[2]劉樹立,燚馮超,遲曉明,等.火力發(fā)電廠輔助控制系統(tǒng)中的全新模式[J].華北電力技術(shù),2013(04).

[3]張振華.廠站運行輔助設(shè)備及環(huán)境設(shè)備的集中監(jiān)測系統(tǒng)解決方案[J].電力系統(tǒng)保護與控制,2013(18).

中圖分類號:TP273

文獻標識碼:A

文章編號:1672-5387(2015)07-0049-03

DOI:10.13599/j.cnki.11-5130.2015.07.014

收稿日期:2015-04-30

作者簡介:沈小鈺(1987-),女,助理工程師,從事通信系統(tǒng)及計算機監(jiān)控系統(tǒng)的維護及開發(fā)工作。

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