專利名稱：基于dcs的燃煤電廠一體化控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別是一種用于燃煤電廠的一體化控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的燃煤電廠輔助車間控制采用可編程邏輯控制器(PLC)控制器+上位機(jī)方式，PLC控制器是內(nèi)部固化的、按步序和循環(huán)的調(diào)度方式控制系統(tǒng)運(yùn)行，它的可靠性很高，但系統(tǒng)對(duì)突發(fā)事件的實(shí)時(shí)響應(yīng)能力不高，不同品牌的PLC控制系統(tǒng)之間接口眾多，人機(jī)界面不夠友好，難于實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控和各種優(yōu)化控制邏輯。隨著火電機(jī)組規(guī)模的進(jìn)一步增大、機(jī)組數(shù)量增多、機(jī)組參數(shù)進(jìn)一步提高，對(duì)輔助車間控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求迅速提高，要求控制設(shè)備操作靈敏、反映迅速、處理正確、記錄準(zhǔn)確，常規(guī)PLC控制器已經(jīng)難以保證控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)響應(yīng)能力。這些因素使得電廠控制水平提高受到限制，影響電廠提高運(yùn)行水平和經(jīng)濟(jì)性。 并且PLC控制系統(tǒng)和其他系統(tǒng)接口困難，很難滿足電廠各個(gè)主輔系統(tǒng)協(xié)同運(yùn)轉(zhuǎn)的要求，難于形成全廠一體化的控制系統(tǒng)。并且，電廠的電氣系統(tǒng)則大量采用各電氣設(shè)備廠商提供的專用控制系統(tǒng)，各系統(tǒng)軟硬件不能互相兼容，系統(tǒng)之間接口眾多，工程實(shí)施困難，設(shè)備配置重復(fù)，造成很多資源浪費(fèi)、運(yùn)行維護(hù)工作量大，難于實(shí)現(xiàn)全廠集中控制。因?yàn)殡姀S的大量電氣量需要輸入到ECS電氣控制系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行畫面顯示及供邏輯組態(tài)用，傳統(tǒng)的做法是，每個(gè)電氣量都需要經(jīng)過(guò)專門的變送器轉(zhuǎn)換成4 - 20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，然后再送入到ECS電氣控制系統(tǒng)，這種做法，不僅電纜使用量大，許多如功率因數(shù)變送器等價(jià)格昂貴，維護(hù)量也相應(yīng)增加。當(dāng)今燃煤電廠單臺(tái)機(jī)組容量越來(lái)越大，主廠房工藝設(shè)備和電氣設(shè)備以及各輔助車間的設(shè)備越來(lái)越緊密的聯(lián)系在一起，這就要求各設(shè)備間必須共同快速協(xié)同的工作，使整個(gè)電廠可以快速響應(yīng)電網(wǎng)負(fù)荷的要求以及越來(lái)越苛刻的環(huán)保節(jié)能要求。DCS為分散控制系統(tǒng)(DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM)的英文簡(jiǎn)稱。它是以計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為基礎(chǔ)，突出控制功能分散、危險(xiǎn)分散、管理和顯示集中的設(shè)計(jì)理念。DCS系統(tǒng)的實(shí)時(shí)響應(yīng)能力強(qiáng)，系統(tǒng)可靠性高，其固有的強(qiáng)大多任務(wù)實(shí)時(shí)響應(yīng)能力更加適合于工業(yè)控制應(yīng)用。因此如何將DCS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)用在燃煤電廠的整個(gè)系統(tǒng)中，以解決電廠全局和局部性的復(fù)雜控制成為燃煤電廠目前亟待解決的問題之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種基于DCS分散控制系統(tǒng)的，能夠使整個(gè)燃煤電廠采用一套軟硬件即可完成電廠主輔系統(tǒng)各項(xiàng)控制功能的一體化控制系統(tǒng)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是?；贒CS的燃煤電廠一體化控制系統(tǒng)，本控制系統(tǒng)基于DCS分散控制原理由控制系統(tǒng)和人機(jī)交互設(shè)備構(gòu)成，其中控制系統(tǒng)包括若干個(gè)主廠房控制系統(tǒng)以及輔助車間控制系統(tǒng)，所述主廠房控制系統(tǒng)包括通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互相連接的公用控制系統(tǒng)和獨(dú)立子系統(tǒng)；每個(gè)主廠房的單元機(jī)組(由一臺(tái)鍋爐、一臺(tái)汽輪機(jī)、一臺(tái)發(fā)電機(jī)組成的單元)控制系統(tǒng)設(shè)置為一個(gè)單元控制網(wǎng)絡(luò)，主廠房控制系統(tǒng)中的公用控制系統(tǒng)和輔助車間控制系統(tǒng)設(shè)置為公用控制網(wǎng)絡(luò)，所述單元控制網(wǎng)絡(luò)和公用控制網(wǎng)絡(luò)之間通過(guò)數(shù)據(jù)交換機(jī)進(jìn)行信息交換，所述獨(dú)立子系統(tǒng)與單元控制網(wǎng)之間通過(guò)控制器進(jìn)行信息傳輸，獨(dú)立子系統(tǒng)與各設(shè)備間通過(guò)輸入輸出卡件連接；人機(jī)交互設(shè)備包括工程師站、歷史站、接口站以及若干個(gè)操作員站，所述操作員站、工程師站、歷史站以及接口站分別連接在單元控制網(wǎng)絡(luò)和公用控制網(wǎng)絡(luò)上。本發(fā)明的改進(jìn)在于所述主廠房控制系統(tǒng)中汽輪機(jī)控制子系統(tǒng)經(jīng)兩路與單元控制網(wǎng)絡(luò)連接，其中一路依次經(jīng)輸入輸出卡件和汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)控制器與單元控制網(wǎng)絡(luò)連接，另一路依次經(jīng)輸入輸出卡件和汽輪機(jī)危機(jī)跳間系統(tǒng)控制器與單元控制網(wǎng)絡(luò)連接； 所述汽輪機(jī)控制子系統(tǒng)中還設(shè)置有用于將汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置輸出的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量卡件，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量卡件的輸入端連接汽輪機(jī)，輸出端分別連接汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)控制器和汽輪機(jī)危機(jī)跳間系統(tǒng)控制器；所述汽輪機(jī)控制子系統(tǒng)中還設(shè)置有用于控制汽輪機(jī)各進(jìn)汽門的工作狀態(tài)的閥門驅(qū)動(dòng)卡件I，閥門驅(qū)動(dòng)卡件I的輸入端連接汽輪機(jī)各閥門，輸出端分別汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)控制器和汽輪機(jī)危機(jī)跳閘系統(tǒng)控制器。所述主廠房控制系統(tǒng)中的給水泵汽輪機(jī)控制子系統(tǒng)的改進(jìn)在于所述主廠房控制系統(tǒng)中的給水泵汽輪機(jī)控制子系統(tǒng)經(jīng)兩路與單元控制網(wǎng)絡(luò)連接，其中一路依次經(jīng)輸入輸出卡件和給水泵汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)控制器與單元控制網(wǎng)絡(luò)連接，另一路依次經(jīng)輸入輸出卡件和給水泵汽輪機(jī)危機(jī)跳間系統(tǒng)控制器與單元控制網(wǎng)絡(luò)連接；所述給水泵汽輪機(jī)控制子系統(tǒng)中還設(shè)置有將給水泵汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置輸出的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為給水泵汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)的給水泵汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量卡件，給水泵汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量卡件的輸出端分別連接給水泵汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)控制器和給水泵汽輪機(jī)危機(jī)跳間系統(tǒng)控制器；所述給水泵汽輪機(jī)控制子系統(tǒng)中還設(shè)置有用于控制給水泵汽輪機(jī)各進(jìn)汽門的工作狀態(tài)的閥門驅(qū)動(dòng)卡件 II，閥門驅(qū)動(dòng)卡件II的輸入端連接給水泵汽輪機(jī)的各進(jìn)汽門，輸出端分別連接給水泵汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)控制器和給水泵汽輪機(jī)危機(jī)跳間系統(tǒng)控制器。本發(fā)明所述主廠房中電氣控制子系統(tǒng)的改進(jìn)在于所述主廠房控制系統(tǒng)中的電氣控制子系統(tǒng)經(jīng)電氣控制器與單元控制網(wǎng)絡(luò)連接；所述電氣控制子系統(tǒng)的輸入端經(jīng)自動(dòng)同期裝置分別與主廠房?jī)?nèi)的發(fā)電機(jī)斷路器、隔離開關(guān)和勵(lì)磁調(diào)整裝置連接，自動(dòng)同期裝置的輸出端與電氣控制器連接。本發(fā)明所述主廠房中電氣控制子系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述主廠房控制系統(tǒng)中電氣控制子系統(tǒng)的輸入端通過(guò)交流采樣卡件分別與主廠房?jī)?nèi)的電壓互感器和電流互感器連接。本發(fā)明所述主廠房中電氣控制子系統(tǒng)的改進(jìn)還在于所述主廠房控制系統(tǒng)中電氣控制子系統(tǒng)的輸入端通過(guò)快切與備自投卡件連接主廠房?jī)?nèi)的電動(dòng)機(jī)控制中心或動(dòng)力中心的進(jìn)線開關(guān)。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得的技術(shù)進(jìn)步是。本發(fā)明采用DCS分散控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)全廠輔助車間和電氣系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制操作， 整個(gè)燃煤電廠的設(shè)備均采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范設(shè)計(jì)、制造，全廠只需要準(zhǔn)備一套備品備件， 可以大大降低運(yùn)行維護(hù)成本?？刂葡到y(tǒng)采用統(tǒng)一的軟件，可以保證在主廠房各系統(tǒng)和各輔助車間的控制系統(tǒng)中可以完全互換，運(yùn)行人員只需學(xué)習(xí)并掌握一套控制系統(tǒng)的軟件操作和維護(hù)本領(lǐng)即可對(duì)全廠所有控制系統(tǒng)的操作和維護(hù)，減少人員培訓(xùn)費(fèi)用和時(shí)間，減輕運(yùn)行管理人員工作強(qiáng)度。全廠所有控制系統(tǒng)采用一種通訊協(xié)議，只需采用極少的同樣的接口站和信息系統(tǒng)連接，即可實(shí)現(xiàn)將控制系統(tǒng)的所有信息傳送給電廠的信息系統(tǒng)，提供給電廠管理人員使用，可以方便的實(shí)現(xiàn)全廠集中監(jiān)控，減少運(yùn)行人員，實(shí)現(xiàn)減人增效。采用DCS用于全廠輔助車間設(shè)備控制以后，系統(tǒng)可靠性、系統(tǒng)控制能力、對(duì)突發(fā)事件的響應(yīng)能力、信息處理能力、歷史趨勢(shì)存儲(chǔ)能力、事故追憶能力和大范圍聯(lián)網(wǎng)能力等獲得很大提高，維護(hù)成本將大大降低。使得全廠控制系統(tǒng)一體化配置，便于自動(dòng)化管理，實(shí)現(xiàn)全廠監(jiān)控一體化，能夠提高整體控制水平及全廠的勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低運(yùn)行生產(chǎn)成本，為全廠管控一體化打下良好基礎(chǔ)。


圖1 為本發(fā)明的組織結(jié)構(gòu)示意圖。其中圖中虛線代表網(wǎng)絡(luò)連接，細(xì)實(shí)線為硬件連接。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明?；贒CS的燃煤電廠一體化控制系統(tǒng)，本控制系統(tǒng)基于DCS分散控制原理包括控制系統(tǒng)和人機(jī)交互設(shè)備，控制系統(tǒng)通過(guò)人機(jī)交互設(shè)備與操作員進(jìn)行信息溝通。控制系統(tǒng)包括主廠房控制系統(tǒng)以及輔助車間控制系統(tǒng)。主廠房控制系統(tǒng)主要包括有相關(guān)獨(dú)立控制子系統(tǒng)組成的單元控制系統(tǒng)和公用控制系統(tǒng)，其中獨(dú)立子系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、模擬量控制子系統(tǒng)和順序控制子系統(tǒng)、鍋爐爐膛安全監(jiān)控子系統(tǒng)、汽輪機(jī)控制子系統(tǒng)、給水泵汽輪機(jī)控制子系統(tǒng)、汽機(jī)旁路控制子系統(tǒng)、凝汽器膠球清洗子系統(tǒng)、吹灰控制子系統(tǒng)、凝結(jié)水精處理控制子系統(tǒng)、水汽取樣和化學(xué)加藥控制子系統(tǒng)、電氣控制子系統(tǒng)、除渣控制子系統(tǒng)、脫硝控制子系統(tǒng)和脫硫控制子系統(tǒng)等。輔助車間控制系統(tǒng)主要包括鍋爐補(bǔ)給水處理子系統(tǒng)、工業(yè)廢水處理子系統(tǒng)、循環(huán)水處理子系統(tǒng)、制氫/供氫子系統(tǒng)、綜合水泵子系統(tǒng)、除灰子系統(tǒng)和輸煤子系統(tǒng)。主廠房控制系統(tǒng)包含若干個(gè)單元機(jī)組控制系統(tǒng)，單元機(jī)組中包括該單元內(nèi)的鍋爐、汽輪機(jī)以及發(fā)電機(jī)，由于單元機(jī)組內(nèi)各控制子系統(tǒng)之間聯(lián)系密切、信息交換量大，因此一體化控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以單元機(jī)組為中心，每個(gè)單元機(jī)組設(shè)置為一個(gè)單元控制網(wǎng)絡(luò)，而主廠房的公用控制系統(tǒng)和各輔助車間控制系統(tǒng)設(shè)置為一個(gè)公用控制網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)單元控制網(wǎng)絡(luò)分別和公用控制網(wǎng)絡(luò)之間通過(guò)數(shù)據(jù)交換機(jī)進(jìn)行信息交換，每個(gè)獨(dú)立子系統(tǒng)與單元控制網(wǎng)之間通過(guò)控制器進(jìn)行信息傳輸，各獨(dú)立子系統(tǒng)與各設(shè)備間通過(guò)輸入輸出卡件連接。單元控制網(wǎng)絡(luò)和公用控制網(wǎng)絡(luò)均采用雙重冗余的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，保證單點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)故障不影響控制系統(tǒng)正常運(yùn)行。要求網(wǎng)絡(luò)通訊總線負(fù)荷率不大于30%，共享式以太網(wǎng)通訊的負(fù)荷率不大于20%。所有數(shù)據(jù)交換機(jī)采用相同品牌的相同型號(hào)的產(chǎn)品，網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議也采用完全相同的通訊協(xié)議。主廠房控制系統(tǒng)和輔助車間控制系統(tǒng)中各獨(dú)立子系統(tǒng)與相應(yīng)設(shè)備間均采用完全相同的輸入輸出卡件，用于采集工藝生產(chǎn)過(guò)程中各設(shè)備的工作狀態(tài)信息，以及控制各工藝設(shè)備的工作狀態(tài)。汽輪機(jī)控制子系統(tǒng)分別經(jīng)汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)DEH控制器和汽輪機(jī)危機(jī)跳間系統(tǒng)ETS控制器與單元控制網(wǎng)絡(luò)連接。給水泵汽輪機(jī)控制子系統(tǒng)分別經(jīng)給水泵汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)MEH控制器和給水泵汽輪機(jī)危機(jī)跳間系統(tǒng)METS控制器與單元控制網(wǎng)絡(luò)連接。電氣控制子系統(tǒng)的輸出端經(jīng)電氣控制器與單元控制網(wǎng)絡(luò)連接。其他獨(dú)立子系統(tǒng)與單元控制網(wǎng)絡(luò)之間均通過(guò)冗余控制器連接。為保證和控制系統(tǒng)的無(wú)縫整合，主廠房控制系統(tǒng)的汽輪機(jī)控制子系統(tǒng)中還設(shè)置有用于將汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置輸出的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量卡件，以及用于控制汽輪機(jī)各進(jìn)汽門的工作狀態(tài)的閥門驅(qū)動(dòng)卡件I。汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量卡件的輸入端連接汽輪機(jī)，輸出端分別連接DEH控制器和ETS控制器。閥門驅(qū)動(dòng)卡件I的輸入端連接汽輪機(jī)各閥門，輸出端分別連接DEH控制器和ETS控制器。DEH控制器和ETS控制器用于采集汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量卡件輸出的信息傳輸給單元控制網(wǎng)絡(luò)，再根據(jù)單元控制網(wǎng)絡(luò)的指令控制汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速，并進(jìn)行轉(zhuǎn)速保護(hù)。DEH控制器和ETS控制器還用于采集閥門驅(qū)動(dòng)卡件I輸出的信息傳輸給單元控制網(wǎng)絡(luò)，閥門驅(qū)動(dòng)卡件I輸出的信息主要包括閥門的閥位信號(hào)；然后再根據(jù)單元控制網(wǎng)絡(luò)的指令通過(guò)閥門驅(qū)動(dòng)卡件I控制汽輪機(jī)高壓主進(jìn)汽門、高壓調(diào)速進(jìn)汽門、中壓主進(jìn)汽門、中壓調(diào)速進(jìn)汽門，向這些閥門發(fā)送開關(guān)指令和閥位指令。主廠房控制系統(tǒng)的給水泵汽輪機(jī)控制子系統(tǒng)設(shè)置有將給水泵汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置輸出的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為給水泵汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)的給水泵汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量卡件，以及用于控制給水泵汽輪機(jī)各進(jìn)汽門的工作狀態(tài)的閥門驅(qū)動(dòng)卡件II。給水泵汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量卡件的輸入端與給水泵汽輪機(jī)連接，輸出端分別連接MEH控制器和METS控制器。閥門驅(qū)動(dòng)卡件 II的輸入端連接給水泵汽輪機(jī)的各進(jìn)汽門，輸出端分別連接MEH控制器和METS控制器。MEH 控制器和METS控制器用于采集給水泵汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量卡件輸出的信息傳輸給單元控制網(wǎng)絡(luò)，再根據(jù)單元控制網(wǎng)絡(luò)的指令控制給水泵汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速，并進(jìn)行轉(zhuǎn)速保護(hù)。MEH控制器和 METS控制器還用于采集閥門驅(qū)動(dòng)卡件II輸出的信息傳輸給單元控制網(wǎng)絡(luò)，閥門驅(qū)動(dòng)卡件II 輸出的信息主要包括閥門的閥位信號(hào)；然后再根據(jù)單元控制網(wǎng)絡(luò)的指令通過(guò)閥門驅(qū)動(dòng)卡件 II控制給水泵汽輪機(jī)高壓主進(jìn)汽門、高壓調(diào)速進(jìn)汽門、向這些閥門發(fā)送開關(guān)指令和閥位指令。主廠房控制系統(tǒng)的電氣控制子系統(tǒng)中設(shè)置有與主廠房?jī)?nèi)的發(fā)電機(jī)斷路器、隔離開關(guān)和勵(lì)磁調(diào)整裝置連接的自動(dòng)同期裝置，自動(dòng)同期裝置的輸出端與電氣控制器連接。單元控制網(wǎng)絡(luò)接收由自動(dòng)同期裝置采集的發(fā)電機(jī)斷路器、隔離開關(guān)的開關(guān)閉合狀態(tài)，并根據(jù)此信號(hào)選取同期電壓，向自動(dòng)同期裝置發(fā)出指令，自動(dòng)彈同期裝置根據(jù)單元控制網(wǎng)絡(luò)的指令控制勵(lì)磁調(diào)整裝置和電氣控制器進(jìn)行自動(dòng)調(diào)壓和調(diào)頻任務(wù)。當(dāng)同期條件滿足時(shí)，自動(dòng)同期裝置發(fā)出發(fā)電機(jī)斷路器合閘指令，斷路器合閘，發(fā)電機(jī)組和電網(wǎng)連接，同期完成。電氣控制子系統(tǒng)中還設(shè)置有與主廠房?jī)?nèi)的電壓互感器和電流互感器的交流采樣卡件，以及與主廠房?jī)?nèi)的電動(dòng)機(jī)控制中心MCC或動(dòng)力中心PC的進(jìn)線開關(guān)連接的快切與備自投卡件。交流采樣卡件用于實(shí)時(shí)采集電流互感器和電壓互感器二次測(cè)的交流電流量、交流電壓量，通過(guò)內(nèi)部數(shù)字算法，直接得到一組交流量的所有參數(shù)；同時(shí)也可以對(duì)三相電流電壓輸入進(jìn)行運(yùn)算應(yīng)用于其他功能的輸入?？烨信c備自投卡件用于實(shí)現(xiàn)MCC或PC互為備用進(jìn)線電源的自動(dòng)切換功能?？烨信c備自投卡件同時(shí)監(jiān)視工作進(jìn)線電源和備用進(jìn)線電源以及用電設(shè)備側(cè)的電壓電流的幅值、相位、頻率，保證同期的自動(dòng)切換，不出現(xiàn)對(duì)設(shè)備大的電流沖擊， 造成設(shè)備損害。
控制系統(tǒng)的人機(jī)交互設(shè)備主要包括操作員站、工程師站、歷史站以及接口站。操作員站主要由輔助車間值班運(yùn)行人員使用；工程師站由工程師使用，用于控制邏輯組態(tài)和維護(hù)；歷史站用于控制系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)；接口站用于連接控制系統(tǒng)與電廠信息系統(tǒng)。 控制系統(tǒng)中人機(jī)交互設(shè)備均采用同一計(jì)算機(jī)廠商生產(chǎn)的同一系列的產(chǎn)品，要求所有接口站的CPU負(fù)荷率不大于40%，系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)計(jì)算和顯示負(fù)荷率或余量的能力，操作員站內(nèi)部存儲(chǔ)器占用容量不大于50%，外部存儲(chǔ)器占有容量不大于40%等，各設(shè)備間可以完全互換使用。本發(fā)明中所有的操作系統(tǒng)軟件、控制邏輯組態(tài)軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件和運(yùn)行監(jiān)控軟件以及二次開發(fā)用的高級(jí)語(yǔ)言軟件均采用經(jīng)過(guò)控制系統(tǒng)供貨商測(cè)試的相同的軟件，監(jiān)視操作畫面采用統(tǒng)一的樣式、調(diào)色方案，符合電廠運(yùn)行人員的習(xí)慣。
權(quán)利要求
1.基于DCS的燃煤電廠一體化控制系統(tǒng)，其特征在于本控制系統(tǒng)基于DCS分散控制原理由控制系統(tǒng)和人機(jī)交互設(shè)備構(gòu)成，其中控制系統(tǒng)包括若干個(gè)主廠房控制系統(tǒng)以及輔助車間控制系統(tǒng)，所述主廠房控制系統(tǒng)包括通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互相連接的公用控制系統(tǒng)和獨(dú)立子系統(tǒng)；每個(gè)主廠房控制系統(tǒng)設(shè)置為一個(gè)單元控制網(wǎng)絡(luò)，主廠房控制系統(tǒng)中的公用控制系統(tǒng)和輔助車間控制系統(tǒng)設(shè)置為公用控制網(wǎng)絡(luò)，所述單元控制網(wǎng)絡(luò)和公用控制網(wǎng)絡(luò)之間通過(guò)數(shù)據(jù)交換機(jī)進(jìn)行信息交換，所述獨(dú)立子系統(tǒng)與單元控制網(wǎng)之間通過(guò)控制器進(jìn)行信息傳輸，獨(dú)立子系統(tǒng)與各設(shè)備間通過(guò)輸入輸出卡件連接；人機(jī)交互設(shè)備包括工程師站、歷史站、接口站以及若干個(gè)操作員站，所述操作員站、工程師站、歷史站以及接口站分別連接在單元控制網(wǎng)絡(luò)和公用控制網(wǎng)絡(luò)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DCS的燃煤電廠一體化控制系統(tǒng)，其特征在于所述主廠房控制系統(tǒng)中汽輪機(jī)控制子系統(tǒng)經(jīng)兩路與單元控制網(wǎng)絡(luò)連接，其中一路依次經(jīng)輸入輸出卡件和汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)(DEH)控制器與單元控制網(wǎng)絡(luò)連接，另一路依次經(jīng)輸入輸出卡件和汽輪機(jī)危機(jī)跳間系統(tǒng)(ETS)控制器與單元控制網(wǎng)絡(luò)連接；所述汽輪機(jī)控制子系統(tǒng)中還設(shè)置有用于將汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置輸出的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量卡件，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量卡件的輸入端連接汽輪機(jī)，輸出端分別連接汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)控制器和汽輪機(jī)危機(jī)跳間系統(tǒng)控制器；所述汽輪機(jī)控制子系統(tǒng)中還設(shè)置有用于控制汽輪機(jī)各進(jìn)汽門的閥門驅(qū)動(dòng)卡件I，閥門驅(qū)動(dòng)卡件I的輸入端連接汽輪機(jī)各進(jìn)汽門，輸出端分別連接汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)控制器和汽輪機(jī)危機(jī)跳間系統(tǒng)控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DCS的燃煤電廠一體化控制系統(tǒng)，其特征在于所述主廠房控制系統(tǒng)中的給水泵汽輪機(jī)控制子系統(tǒng)經(jīng)兩路與單元控制網(wǎng)絡(luò)連接，其中一路依次經(jīng)輸入輸出卡件和給水泵汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)(MEH)控制器與單元控制網(wǎng)絡(luò)連接，另一路依次經(jīng)輸入輸出卡件和給水泵汽輪機(jī)危機(jī)跳閘系統(tǒng)(METS)控制器與單元控制網(wǎng)絡(luò)連接； 所述給水泵汽輪機(jī)控制子系統(tǒng)中還設(shè)置有將給水泵汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置輸出的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為給水泵汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)的給水泵汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量卡件，給水泵汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量卡件的輸出端分別連接給水泵汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)控制器和給水泵汽輪機(jī)危機(jī)跳閘系統(tǒng)控制器；所述給水泵汽輪機(jī)控制子系統(tǒng)中還設(shè)置有用于控制給水泵汽輪機(jī)各進(jìn)汽門的工作狀態(tài)的閥門驅(qū)動(dòng)卡件II，閥門驅(qū)動(dòng)卡件II的輸入端連接給水泵汽輪機(jī)的各進(jìn)汽門，輸出端分別連接給水泵汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)控制器和給水泵汽輪機(jī)危機(jī)跳間系統(tǒng)控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DCS的燃煤電廠一體化控制系統(tǒng)，其特征在于所述主廠房控制系統(tǒng)中的電氣控制子系統(tǒng)經(jīng)電氣控制器與單元控制網(wǎng)絡(luò)連接；所述電氣控制子系統(tǒng)的輸入端經(jīng)自動(dòng)同期裝置分別與主廠房?jī)?nèi)的發(fā)電機(jī)斷路器、隔離開關(guān)和勵(lì)磁調(diào)整裝置連接，自動(dòng)同期裝置的輸出端與電氣控制器連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DCS的燃煤電廠一體化控制系統(tǒng)，其特征在于所述主廠房控制系統(tǒng)中電氣控制子系統(tǒng)的輸入端通過(guò)交流采樣卡件分別與主廠房?jī)?nèi)的電壓互感器和電流互感器連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DCS的燃煤電廠一體化控制系統(tǒng)，其特征在于所述主廠房控制系統(tǒng)中電氣控制子系統(tǒng)的輸入端通過(guò)快切與備自投卡件連接主廠房?jī)?nèi)的電動(dòng)機(jī)控制中心(MCC)或動(dòng)力中心(PC)的進(jìn)線開關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于DCS的燃煤電廠一體化控制系統(tǒng)，本控制系統(tǒng)基于DCS分散控制原理包括控制系統(tǒng)和人機(jī)交互設(shè)備，控制系統(tǒng)包括單元控制網(wǎng)絡(luò)和公用控制網(wǎng)絡(luò)，控制系統(tǒng)通過(guò)人機(jī)交互設(shè)備與操作員進(jìn)行信息互換。本發(fā)明采用DCS分散控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)全廠輔助車間和電氣系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制操作，整個(gè)燃煤電廠的設(shè)備均采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范設(shè)計(jì)、制造，全廠只需要準(zhǔn)備一套備品備件，可以大大降低運(yùn)行維護(hù)成本。
文檔編號(hào)G05B19/418GK102495608SQ20111043164
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者李才永 申請(qǐng)人:河北省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院