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火電輔網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用方案

發(fā)表時(shí)間：2015-06-11

一、方案概述

輔網(wǎng)集中監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)、凝結(jié)水精處理系統(tǒng)、生活污水處理系統(tǒng)、工業(yè)廢水處理系統(tǒng)、循環(huán)水加藥裝置、制氫站、加藥系統(tǒng)、綜合水泵房、除灰系統(tǒng)、除渣系統(tǒng)和輸煤系統(tǒng)的集中控制和監(jiān)控，同時(shí)兼顧通信故障情況下的就地輔助監(jiān)控。輔網(wǎng)集中監(jiān)控網(wǎng)是基于 TCP/ IP 的以太網(wǎng)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)通過各個(gè)子網(wǎng)系統(tǒng)的交換機(jī)上光纖接口連接到輔控網(wǎng)的核心交換機(jī)上組成快速百兆/ 千兆以太網(wǎng)。一般情況下由中央控制室的輔控網(wǎng)操作員站完成對各個(gè)子系統(tǒng)的監(jiān)控與操作，發(fā)出的操作指令通過輔網(wǎng)服務(wù)器上的過程數(shù)據(jù)庫迅速定位到相應(yīng)子網(wǎng)系統(tǒng)的控制器上，由控制器程序控制現(xiàn)場相應(yīng)設(shè)備的啟動和停止；當(dāng)輔控網(wǎng)絡(luò)故障或必要時(shí)，可以由子系統(tǒng)的現(xiàn)場操作站接替監(jiān)控職能。

輔網(wǎng)集中監(jiān)控系統(tǒng)克服了原有獨(dú)立且分散的輔控系統(tǒng)的缺點(diǎn)，可以將運(yùn)行人員減到最少。在基本不提高造價(jià)的情況下，BOP 使整個(gè)輔助控制系統(tǒng)達(dá)到與主機(jī)控制系統(tǒng)相當(dāng)?shù)乃?平。集中的數(shù)據(jù)和統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)平臺使輔助控制系統(tǒng)與電廠其它管理系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)的成為可能。

二、方案亮點(diǎn)

可實(shí)現(xiàn)全廠輔助控制系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)及集中控制
雙機(jī)雙網(wǎng)保證系統(tǒng)安全可靠
采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺，所有數(shù)據(jù)共享，維護(hù)成本低
純分布式的結(jié)構(gòu)平臺，系統(tǒng)擴(kuò)展十分方便
具有壓縮能力的歷史數(shù)據(jù)庫能保存輔網(wǎng)長期產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)
開放的組態(tài)平臺可以自由嵌入與連接第三方產(chǎn)品
方便實(shí)現(xiàn)與 SIS 系統(tǒng)和 MIS 系統(tǒng)的統(tǒng)一連接

三、系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)架構(gòu)圖

根據(jù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層次和功能不同，將整個(gè)系統(tǒng)劃分為四個(gè)層次，從下到上依次為：現(xiàn)場控制層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、子網(wǎng)數(shù)據(jù)采集控制層、輔網(wǎng)數(shù)據(jù)采集控制存儲層。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖（1）所示：

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

主要軟件產(chǎn)品

軟件產(chǎn)品：
監(jiān)控軟件—北京亞控 KingSCADA 軟件
數(shù)據(jù)庫軟件—北京亞控工業(yè)數(shù)據(jù)庫 KingHistorian 軟件

SCADA 系統(tǒng)介紹

1. 現(xiàn)場控制層
現(xiàn)場控制層主要由 PLC、交換機(jī)和上位監(jiān)控組態(tài)軟件 KingScada 組成?，F(xiàn)場控制層包括現(xiàn)場 PLC 數(shù)據(jù)采集與控制和上位監(jiān)控組態(tài)軟件 KingScada 的數(shù)據(jù)監(jiān)視、控制、報(bào)警、報(bào)表、曲線等功能。
2. 網(wǎng)絡(luò)傳輸層
本系統(tǒng)基于局域網(wǎng)進(jìn)行通訊，在現(xiàn)場層與子網(wǎng)、子網(wǎng)與輔網(wǎng)都是通過交換機(jī)進(jìn)行以太網(wǎng)通訊。用于實(shí)現(xiàn)各個(gè)輔網(wǎng)子系統(tǒng) PLC 與中心監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)軟件 KingSCADA 之間的 OPC 通訊，從而實(shí)現(xiàn)將各個(gè)子系統(tǒng) PLC 采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心軟件系統(tǒng)，并把監(jiān)控中心軟件系統(tǒng)的控制命令或參數(shù)設(shè)置下發(fā)到各個(gè)子系統(tǒng)的 PLC。本系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)三個(gè)子網(wǎng)即：水網(wǎng)、煤網(wǎng)和灰網(wǎng)。輔網(wǎng)監(jiān)控中心監(jiān)控所有子系統(tǒng)的運(yùn)行。
3. 子網(wǎng)數(shù)據(jù)采集控制層
整個(gè)輔網(wǎng)分為三個(gè)子網(wǎng)系統(tǒng)，水網(wǎng)系統(tǒng)包括：鍋爐補(bǔ)給水、凝結(jié)水處理、廢水處理、中水系統(tǒng)、脫硝系統(tǒng)；煤網(wǎng)系統(tǒng)包括：輸煤系統(tǒng)；灰網(wǎng)系統(tǒng)包括：除灰系統(tǒng)和布袋除塵系統(tǒng)。在水網(wǎng)系統(tǒng)中一臺數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，數(shù)據(jù)采集服務(wù)器還作為數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器安裝數(shù)據(jù)庫軟件。煤網(wǎng)和灰網(wǎng)安裝數(shù)據(jù)采集服務(wù)器。
4. 輔網(wǎng)數(shù)據(jù)采集控制存儲層
輔網(wǎng)數(shù)據(jù)采集控制存儲層由一臺數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，同時(shí)數(shù)據(jù)采集服務(wù)器當(dāng)作數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器安裝數(shù)據(jù)庫。服務(wù)器是冗錯(cuò)服務(wù)器。再裝有一臺工程師站和三臺 KingScada 操作員站作為客戶端。進(jìn)行遠(yuǎn)程操作和控制現(xiàn)場設(shè)備。原則上下面子系統(tǒng)無人值守。在輔網(wǎng)車間進(jìn)行操作。中心監(jiān)控層 KingSCADA 客戶端站具有和數(shù)據(jù)采集存儲服務(wù)器 KingSCADA 軟件完全相同的界面效果與功能。

四、系統(tǒng)功能
自動化監(jiān)控
通過該 SCADA 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了在輔控室即可直觀的看到熱電廠所轄輔網(wǎng)各個(gè)子系統(tǒng)的整體
運(yùn)行情況。操作人員登陸后可直接對設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和參數(shù)設(shè)置。
a) SCADA 系統(tǒng)監(jiān)視的水網(wǎng)數(shù)據(jù)包括：

各進(jìn)出汽、進(jìn)出水閥門的開關(guān)狀態(tài)、開度、調(diào)節(jié)反饋數(shù)據(jù)監(jiān)視
疏水泵、循環(huán)泵、補(bǔ)水泵、凝水泵的啟停狀態(tài)、電氣參數(shù)數(shù)據(jù)監(jiān)視
各水泵啟?？刂啤⒏鏖y門開度調(diào)節(jié)
流量、累計(jì)流量的監(jiān)視

b) 化水監(jiān)視界面如下圖所示：

鍋爐補(bǔ)水界面

c)鍋爐補(bǔ)水界面

凝水界面

d) SCADA 系統(tǒng)監(jiān)控的煤網(wǎng)數(shù)據(jù)包括：

皮帶、斗輪機(jī)、伸縮頭、三通、碎煤機(jī)、滾軸篩、梨煤器、煤倉、振打器、除塵器數(shù)據(jù)監(jiān)視與控制

e) 輸煤監(jiān)視界面如下圖所示：

輸煤監(jiān)控界面

f) SCADA 系統(tǒng)監(jiān)控的灰網(wǎng)數(shù)據(jù)包括：

倉泵、進(jìn)氣閥、加壓閥、防堵閥等的監(jiān)視和控制。

g) SCADA 系統(tǒng)灰網(wǎng)界面如下圖所示：

除灰系統(tǒng)

五、方案總結(jié)

在電廠輔網(wǎng)控制室，從流程圖上能清晰的看出各子系統(tǒng)的情況和所有子系統(tǒng)顯示
的運(yùn)行參數(shù)，工作人員可以根據(jù)運(yùn)行情況發(fā)出操作指令實(shí)現(xiàn)整個(gè)輔網(wǎng)的控制，并實(shí)現(xiàn)了各子
系統(tǒng)的無人值守。