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資訊頻道 摘要：根據(jù)實踐經(jīng)驗提出對網(wǎng)絡架構和網(wǎng)絡設備、PLC設備及組態(tài)、報警及畫面等方面的要求；介紹某發(fā)電廠的應用實例，對比了輔助車間常規(guī)運行模式與集控運行模式，明顯看出采用集控方式運行達到了減人增效的目的；對多臺機組電廠的輔控網(wǎng)構成、控制設備選取、雙機熱備等一些影響輔控網(wǎng)。為進一步提高火電廠集控運行和設備管理水平，優(yōu)化運行人員配置結構，在繼續(xù)搞好主機集控運行的同時，自 2007 年開始，大唐國際發(fā)電股份有限公司全面開展了輔助車間集控運行工作。與主機集控運行是以分散控制系統(tǒng)(DCS)為設備基礎類似，目前實現(xiàn)輔助車間集控運行的設備基礎為輔助車間控制網(wǎng)絡系統(tǒng)(輔控網(wǎng))，它是將布置在集中控制室內的操作員站通過高速以太網(wǎng)與化學水、除灰、輸煤、脫硫等輔助及公用系統(tǒng)的可編程控制器(PLC)連接組成的控制系統(tǒng)。
1 總體技術方案
1.1 納入輔控網(wǎng)控制的系統(tǒng)
納入輔控網(wǎng)控制的系統(tǒng)包括：鍋爐補給水、化學取樣及爐水加藥、制氫、制氯、工業(yè)廢水處理、生活污水處理、凝結水精處理、空壓機、除灰、除渣、電除塵、燃油泵、輸煤皮帶、含煤廢水處理、暖通、煙氣脫硫等。一些與機組運行關系密切的系統(tǒng)也可考慮納入DCS控制，例如燃油泵、除渣、電除塵、空壓機、凝結水精處理等，但對于I/O點較多的系統(tǒng)，應由PLC實現(xiàn)就地程控，再通過接線或通信方式連接至DCS實現(xiàn)遠方控制。鍋爐吹灰、凝汽器膠球清洗、翻車機、卸船機、堆取料機、斗輪機系統(tǒng)不宜納人輔控網(wǎng)系統(tǒng)。
1.2 輔控網(wǎng)絡及設備配置
(l) 全廠輔助車間集中監(jiān)控點設在機組單元控制室或獨立的控制室內。輔助車間下層控制網(wǎng)絡可以有3、4個輔助監(jiān)控點，即輸煤、水網(wǎng)點、除灰渣、脫硫控制點。
(2)輔助車間監(jiān)控網(wǎng)采用冗余的星型或環(huán)型網(wǎng)絡，網(wǎng)絡設備(交換機、服務器等)和網(wǎng)絡介質均采用冗余配置。
(3)主干交換機選用工業(yè)級千兆交換機，與服務器之間用千兆光口相連，與其他設備(上位機、PLc 等)可用百兆光口相連。
(4)下層單個控制系統(tǒng)可采用百兆冗余交換機配置，盡可能采用光口配置。
(5)主干網(wǎng)配置2 臺冗余服務器。在CPU控制器使用較多的子網(wǎng)如水網(wǎng)、灰網(wǎng)等設2 臺冗余服務器。
(6)服務器應采用獨立冗余磁盤陣列(RAID)配置。
(7)服務器應配置冗余千兆網(wǎng)卡，與冗余交換機千兆光口物理連接。
(8)應配置輔控網(wǎng)與SIS的接口，速率至少為 100 Mb/S，能與SIS單向連接，容量根據(jù)I/O點及中間點數(shù)量確定。
(9)輔控網(wǎng)應配置歷史站，具有報警一覽、事故追憶、操作記錄、過程回放等功能，容量根據(jù)I/O點及中間點數(shù)量確定。
(10)上位機可使用IFIX、INTOUCH等軟件，但選型必須全廠統(tǒng)一，便于實現(xiàn)輔控網(wǎng)一體化整合，服務器軟件也要與上位機配置的軟件兼容。
(11)輔控網(wǎng)下層系統(tǒng)配置的上位機及其軟件數(shù)量應比沒有輔控網(wǎng)的系統(tǒng)少，下層系統(tǒng)調試完后運行人員轉人輔控網(wǎng)上層操控，下層系統(tǒng)一般可配置 1 套上位機（兼工程師站）和相應軟件。
1.3 PLC系統(tǒng)配置
(l)全廠PLC要統(tǒng)一配置，應盡量使用同一廠家產(chǎn)品，但應根據(jù)各系統(tǒng)重要程度及 I/0點數(shù)量選擇不同的系列；
(2)組態(tài)軟件應統(tǒng)一配置；
(3)根據(jù)系統(tǒng)對可靠性的要求選擇雙機熱備或單機。
1.4 對電視監(jiān)視系統(tǒng)的要求
電視監(jiān)視系統(tǒng)是輔助車間集控運行有效的輔助手段，全廠電視監(jiān)視系統(tǒng)與輸煤、脫硫等電視監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一配置，已建成的要考慮各獨立系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。
1.5 對報警系統(tǒng)的要求
輔助車間控制系統(tǒng)應具有硬光字或軟光字報警功能（能夠提供聲音報警）。
1.6 對操作畫面的要求
對輔控網(wǎng)的操作窗口、畫面分布、報表、記錄等提出統(tǒng)一要求，畫面翻閱要便于運行人員操作，畫面一般按3層分布，任一畫面的調出點擊不超過3次。每一系統(tǒng)（特別是化水、脫硫等）的實時數(shù)據(jù)應編制集中數(shù)據(jù)表，以便查找。各系統(tǒng)設備圖標（閥門、泵等）的形狀、顏色應一致。
2 輔控網(wǎng)應用實例
2.1 系統(tǒng)配置
某發(fā)電廠輔助車間集中監(jiān)控系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(全廠輔控網(wǎng))采用了3層冗余控制網(wǎng)絡，上層網(wǎng)為輔助車間集中監(jiān)控網(wǎng)(輔控網(wǎng))，中間層網(wǎng)為水、煤、灰渣(電除塵)、脫硫 4個控制子系統(tǒng)，下層網(wǎng)為各輔助車間的PLC控制系統(tǒng)。整個控制網(wǎng)絡見圖1。
1 總體技術方案
1.1 納入輔控網(wǎng)控制的系統(tǒng)
納入輔控網(wǎng)控制的系統(tǒng)包括：鍋爐補給水、化學取樣及爐水加藥、制氫、制氯、工業(yè)廢水處理、生活污水處理、凝結水精處理、空壓機、除灰、除渣、電除塵、燃油泵、輸煤皮帶、含煤廢水處理、暖通、煙氣脫硫等。一些與機組運行關系密切的系統(tǒng)也可考慮納入DCS控制，例如燃油泵、除渣、電除塵、空壓機、凝結水精處理等，但對于I/O點較多的系統(tǒng)，應由PLC實現(xiàn)就地程控，再通過接線或通信方式連接至DCS實現(xiàn)遠方控制。鍋爐吹灰、凝汽器膠球清洗、翻車機、卸船機、堆取料機、斗輪機系統(tǒng)不宜納人輔控網(wǎng)系統(tǒng)。
1.2 輔控網(wǎng)絡及設備配置
(l) 全廠輔助車間集中監(jiān)控點設在機組單元控制室或獨立的控制室內。輔助車間下層控制網(wǎng)絡可以有3、4個輔助監(jiān)控點，即輸煤、水網(wǎng)點、除灰渣、脫硫控制點。
(2)輔助車間監(jiān)控網(wǎng)采用冗余的星型或環(huán)型網(wǎng)絡，網(wǎng)絡設備(交換機、服務器等)和網(wǎng)絡介質均采用冗余配置。
(3)主干交換機選用工業(yè)級千兆交換機，與服務器之間用千兆光口相連，與其他設備(上位機、PLc 等)可用百兆光口相連。
(4)下層單個控制系統(tǒng)可采用百兆冗余交換機配置，盡可能采用光口配置。
(5)主干網(wǎng)配置2 臺冗余服務器。在CPU控制器使用較多的子網(wǎng)如水網(wǎng)、灰網(wǎng)等設2 臺冗余服務器。
(6)服務器應采用獨立冗余磁盤陣列(RAID)配置。
(7)服務器應配置冗余千兆網(wǎng)卡，與冗余交換機千兆光口物理連接。
(8)應配置輔控網(wǎng)與SIS的接口，速率至少為 100 Mb/S，能與SIS單向連接，容量根據(jù)I/O點及中間點數(shù)量確定。
(9)輔控網(wǎng)應配置歷史站，具有報警一覽、事故追憶、操作記錄、過程回放等功能，容量根據(jù)I/O點及中間點數(shù)量確定。
(10)上位機可使用IFIX、INTOUCH等軟件，但選型必須全廠統(tǒng)一，便于實現(xiàn)輔控網(wǎng)一體化整合，服務器軟件也要與上位機配置的軟件兼容。
(11)輔控網(wǎng)下層系統(tǒng)配置的上位機及其軟件數(shù)量應比沒有輔控網(wǎng)的系統(tǒng)少，下層系統(tǒng)調試完后運行人員轉人輔控網(wǎng)上層操控，下層系統(tǒng)一般可配置 1 套上位機（兼工程師站）和相應軟件。
1.3 PLC系統(tǒng)配置
(l)全廠PLC要統(tǒng)一配置，應盡量使用同一廠家產(chǎn)品，但應根據(jù)各系統(tǒng)重要程度及 I/0點數(shù)量選擇不同的系列；
(2)組態(tài)軟件應統(tǒng)一配置；
(3)根據(jù)系統(tǒng)對可靠性的要求選擇雙機熱備或單機。
1.4 對電視監(jiān)視系統(tǒng)的要求
電視監(jiān)視系統(tǒng)是輔助車間集控運行有效的輔助手段，全廠電視監(jiān)視系統(tǒng)與輸煤、脫硫等電視監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一配置，已建成的要考慮各獨立系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。
1.5 對報警系統(tǒng)的要求
輔助車間控制系統(tǒng)應具有硬光字或軟光字報警功能（能夠提供聲音報警）。
1.6 對操作畫面的要求
對輔控網(wǎng)的操作窗口、畫面分布、報表、記錄等提出統(tǒng)一要求，畫面翻閱要便于運行人員操作，畫面一般按3層分布，任一畫面的調出點擊不超過3次。每一系統(tǒng)（特別是化水、脫硫等）的實時數(shù)據(jù)應編制集中數(shù)據(jù)表，以便查找。各系統(tǒng)設備圖標（閥門、泵等）的形狀、顏色應一致。
2 輔控網(wǎng)應用實例
2.1 系統(tǒng)配置
某發(fā)電廠輔助車間集中監(jiān)控系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(全廠輔控網(wǎng))采用了3層冗余控制網(wǎng)絡，上層網(wǎng)為輔助車間集中監(jiān)控網(wǎng)(輔控網(wǎng))，中間層網(wǎng)為水、煤、灰渣(電除塵)、脫硫 4個控制子系統(tǒng)，下層網(wǎng)為各輔助車間的PLC控制系統(tǒng)。整個控制網(wǎng)絡見圖1。
根據(jù)輔助車間工藝系統(tǒng)的功能及地理位置將其合并成輔助監(jiān)控點，在輔助監(jiān)控點設置冗余的操作員站，用于工程建設初期試運、設備檢修期間及上層輔控網(wǎng)故障時緊急事故處理用。
各輔助車間控制設備均采用PLC控制，通過冗余的通信接口與子系統(tǒng)及全廠監(jiān)控網(wǎng)絡連接，各車間均配置液晶顯示終端，作為巡視時事故處理和調試時使用。
全廠輔助車間控制系統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)劃，編程軟件均為Concept2.6，上位機監(jiān)控軟件采用Intellution公司iFIX3.5，交換機均采用德國Hirschmann系列產(chǎn)品(灰網(wǎng)采用華為 3COM)。
為聯(lián)網(wǎng)方便及投產(chǎn)后備品備件管理統(tǒng)一，PLC型號實現(xiàn)了統(tǒng)一，均采用Schneider公司MODICON TSX QUANTUM系列高端產(chǎn)品。為了保證系統(tǒng)的可靠性，全廠輔控網(wǎng)采用冗余結構，包括冗余PLC CPU、網(wǎng)絡接口、網(wǎng)絡通信介質、服務器、交換機，PLC系統(tǒng)采用冗余電源及UPS，保證電源無擾切換，PLC系統(tǒng)的遠程I/0站也采用冗余的電源模塊。在系統(tǒng)設計中按照安全、可靠原則實現(xiàn)輔控網(wǎng)、下層網(wǎng)及就地的操作權限切換。對于操作權限，就地最高，輔控網(wǎng)最低。通過對除灰、脫硫系統(tǒng)控制器升級為
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北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號