專利名稱：火電廠主輔控制一體化dcs系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于火電廠主輔控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種火電廠主輔控制一體化 DCS系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
分散控制系統(tǒng)DCS (Distributed Control System)是以微型計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，采用通信網(wǎng)絡(luò)連接，由具有能獨(dú)立完成采集、控制、監(jiān)視、操作和計(jì)算功能的數(shù)據(jù)采集站、過程控制站、運(yùn)行監(jiān)視站和計(jì)算機(jī)站等組成的一個(gè)信息共享系統(tǒng)。交換機(jī)(Switch)是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上話務(wù)承載裝置、交換級(jí)、控制和信令設(shè)備以及其他功能單元的集合體，是用于電信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它可以為接入交換機(jī)的任意兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)提供獨(dú)享的電信號(hào)通路。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(Computer Network)是指將地理位置不同的具有獨(dú)立功能的多臺(tái)計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備，通過通信線路連接起來(lái)，在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)管理軟件及網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的管理和協(xié)調(diào)下，實(shí)現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)?？删幊炭刂破鱌LCO^rogrammable Logic Controller)是指數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)的可編程邏輯控制器，用于控制機(jī)械的生產(chǎn)過程。操作員站(Operator Station)是指在分散控制系統(tǒng)中，作為操作員操作臺(tái)使用的人機(jī)接口設(shè)備，包括顯示器、主機(jī)、鍵盤、鼠標(biāo)或光筆等。上位機(jī)(Host Computer)是指人可以直接發(fā)出操控命令的計(jì)算機(jī)，一般是PC，屏幕上顯示各種信號(hào)變化(液壓，水位，溫度等)。DEH(Digital Electro-Hydraulic Control System, DEH)是汽機(jī)電液控制系統(tǒng) (簡(jiǎn)稱DEH)，其能夠進(jìn)行汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速控制；自動(dòng)同期控制；負(fù)荷控制；參與一次調(diào)頻；機(jī)、爐協(xié)調(diào)控制；快速減負(fù)荷；主汽壓控制；單閥控制、多閥解耦控制；閥門試驗(yàn)；輪機(jī)程控啟動(dòng)； OPC控制；甩負(fù)荷及失磁工況控制的控制系統(tǒng)。目前，在大中小型火力發(fā)電機(jī)組中，隨著DCS控制系統(tǒng)在電廠中的成熟應(yīng)用以及經(jīng)驗(yàn)的積累，DCS的性能和可靠性也在不斷的提高，主廠房系統(tǒng)的控制均采用了分散控制系統(tǒng)DCS，而輔助車間及系統(tǒng)往往采用了常規(guī)可編程控制器PLC+上位機(jī)的控制方式。由于 PLC在網(wǎng)絡(luò)通訊功能上比較薄弱，現(xiàn)階段PLC的部分高端系列雖然優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)功能，但對(duì)于電廠統(tǒng)一的生產(chǎn)過程監(jiān)控仍然力不從心。另外，現(xiàn)階段輔助車間PLC控制設(shè)備的選型均為進(jìn)口產(chǎn)品，價(jià)格高昂，并且難以和先進(jìn)的DCS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通訊，往往成為了孤立的控制系統(tǒng)， 而且PLC控制裝置因安裝環(huán)境相對(duì)DCS電子間來(lái)說(shuō)較惡劣，正常運(yùn)行時(shí)故障率高，維護(hù)量大，且備品備件、編程組態(tài)軟件種類繁雜、不易替代，數(shù)據(jù)接口形式多種多樣，還可能發(fā)生因 PLC控制裝置故障率高而要求技改的重復(fù)費(fèi)用。另外也存在著系統(tǒng)可擴(kuò)展性低、數(shù)據(jù)庫(kù)可利用性差、時(shí)間調(diào)度不靈活，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)功能低等問題。下面對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的具體情況進(jìn)行詳細(xì)介紹。隨著機(jī)組容量的增大和熱力系統(tǒng)的復(fù)雜化，在運(yùn)行中必須監(jiān)視的信息量和操作指令不斷增加，以及計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)等高新技術(shù)的快速發(fā)展，目前國(guó)內(nèi)火力發(fā)電機(jī)組主廠房控制系統(tǒng)普遍采用分散控制系統(tǒng)DCS，其具有能獨(dú)立完成采集、控制、件事、操作和計(jì)算功能的數(shù)據(jù)采集站、過程控制站、運(yùn)行監(jiān)視站和計(jì)算機(jī)站等，并組成一個(gè)信息共享系統(tǒng)。 通過分級(jí)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)控制功能分散、操作管理集中，提供了系統(tǒng)的可靠性和協(xié)調(diào)工作能力。它不僅可取代常規(guī)模擬儀表控制系統(tǒng)，還可實(shí)現(xiàn)許多由常規(guī)模擬儀表系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)的高級(jí)優(yōu)化控制和管理功能，已成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)，特別是高參數(shù)、大容量設(shè)備運(yùn)行管理的基石出?，F(xiàn)階段電廠主要的自動(dòng)化系統(tǒng)方案是由DCS+PLC構(gòu)成，其中DCS主要負(fù)責(zé)主廠房主機(jī)和相關(guān)的重要輔機(jī)系統(tǒng)的控制，如鍋爐側(cè)水、汽、煙風(fēng)系統(tǒng)、汽輪發(fā)電機(jī)側(cè)汽、水、油系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng)、脫硝系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)/變壓器組和廠用電系統(tǒng)、空冷系統(tǒng)、輔機(jī)循環(huán)水系統(tǒng)、鍋爐燃油系統(tǒng)等，PLC主要負(fù)責(zé)全廠輔助車間的控制，如鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)、工業(yè)廢水系統(tǒng)、工業(yè)回收水及處理系統(tǒng)、除灰系統(tǒng)、除渣系統(tǒng)、全廠配氣中心系統(tǒng)等。然而DCS與PLC+上位機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)之間存在著以下的差異(I)DCS和PLC在歷史沿用上的差異是明顯的，對(duì)它們后續(xù)的發(fā)展產(chǎn)生了重大影響。DCS的核心概念是危險(xiǎn)分散，數(shù)據(jù)集中的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，因此DCS的發(fā)展過程，就是不斷的運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、通迅技術(shù)和控制技術(shù)的最新成果，來(lái)構(gòu)建一個(gè)完整的集散控制體系， DCS給用戶提供的是一個(gè)完整的面向工業(yè)控制的安全可靠、高效靈活的解決方案。而PLC的核心概念是可編程序控制器，目的是用來(lái)取代繼電器，執(zhí)行邏輯、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能，建立柔性程序控制裝置。所以，PLC不斷發(fā)展的主線是在不斷地提高各項(xiàng)能力指標(biāo)，給用戶提供一個(gè)完善的功能靈活的控制裝置。O) PLC作為一個(gè)獨(dú)立的柔性控制裝置，帶點(diǎn)能力越強(qiáng)當(dāng)然也就代表其技術(shù)水平越高了，一個(gè)PLC控制器，往往能夠處理幾千個(gè)I/O點(diǎn)(最多可達(dá)8000多個(gè)I/O)。DCS由于從集散體系的要求來(lái)說(shuō)，從危險(xiǎn)控制的角度出發(fā)不允許有控制集中的情況出現(xiàn)，一個(gè)DCS控制器通常只允許帶幾百個(gè)I/O點(diǎn)(通常在400 800點(diǎn))。(3)在電廠熱工自動(dòng)化領(lǐng)域，主廠房控制系統(tǒng)基本上毫無(wú)例外地使用DCS，而在輔助車間才使用PLC。其主要原因是早期的DCS系統(tǒng)非常昂貴，人們認(rèn)為輔助車間的運(yùn)行可以間斷，可靠性要求不是很高，且模擬量控制要求較少，從降低成本的角度出發(fā)，往往選擇PLC 來(lái)構(gòu)建控制系統(tǒng)。而鍋爐、汽機(jī)和發(fā)電機(jī)的控制系統(tǒng)，要求長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠地運(yùn)行，信號(hào)中含有相當(dāng)比例的模擬量，從系統(tǒng)的性能出發(fā)，人們不得不選擇了昂貴的DCS。從現(xiàn)在情況來(lái)看， DCS與PLC的價(jià)格差距已不明顯，輔助車間仍然較多地采用PLC，是市場(chǎng)的慣性使然。隨著國(guó)內(nèi)電廠裝機(jī)容量的不斷擴(kuò)大、全廠管控一體化及信息化管理的要求、電力系統(tǒng)改革的推進(jìn)，對(duì)輔助車間控制的要求也不斷提高。而且DCS尤其是國(guó)產(chǎn)DCS與PLC的價(jià)格差距已不明顯，甚至還低于某些品牌、型號(hào)的PLC，在這個(gè)大環(huán)境，DCS系統(tǒng)進(jìn)入輔助車間控制已成為趨勢(shì)。輔助車間采用DCS系統(tǒng)，組成一個(gè)輔網(wǎng)，是現(xiàn)有PLC模式的優(yōu)化，真正實(shí)現(xiàn)全廠信息化管理、減人增效，提高效益，系統(tǒng)可靠性也大大提高。從控制的角度來(lái)講，一般DCS系統(tǒng)針對(duì)的是整個(gè)系統(tǒng)，而PLC常常針對(duì)的是設(shè)備。 所以在目前的實(shí)際應(yīng)用中，針對(duì)系統(tǒng)龐大的主廠房的控制采用DCS系統(tǒng)。而輔助車間及系統(tǒng)由于系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)單、設(shè)備較少，所以均采用了 PLC系統(tǒng)的控制方式。PLC系統(tǒng)控制方式雖然在輔助車間及系統(tǒng)中也能滿足實(shí)際運(yùn)行的需要，但是具有以下缺點(diǎn)[0017]1.可擴(kuò)展性低對(duì)于PLC系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，一般沒有或很少有擴(kuò)展的需求，因?yàn)镻LC系統(tǒng)一般針對(duì)于設(shè)備來(lái)使用。一般來(lái)講，PLC也很少有兼容性的要求，比如兩個(gè)或以上的系統(tǒng)要求資源共享，所以 PLC尤其是小系統(tǒng)的PLC在聯(lián)網(wǎng)方面功能比較差。而且PLC —般都采用專用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，比如西門子的MPI總線性網(wǎng)絡(luò)，甚至增加一臺(tái)操作員站都不容易或成本很高。2.數(shù)據(jù)庫(kù)可利用性差PLC系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)通常都不是統(tǒng)一的，組態(tài)軟件和監(jiān)控軟件甚至歸檔軟件都有自己的數(shù)據(jù)庫(kù)，系統(tǒng)I/O點(diǎn)數(shù)的增加及修改比DCS麻煩很多，不利于日漸重要的整個(gè)電廠的信
息化管理。3.時(shí)間調(diào)度不靈活PLC的程序一般不能按事先設(shè)定的循環(huán)周期運(yùn)行。PLC程序是從頭到尾執(zhí)行一次后又從頭開始執(zhí)行(現(xiàn)在一些新型PLC有所改進(jìn)，不過對(duì)任務(wù)周期的數(shù)量還是有限制)。4.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)功能低PLC主要是按照獨(dú)立裝置來(lái)設(shè)計(jì)的，其“網(wǎng)絡(luò)”實(shí)際上是串行通迅，效率很低。隨著工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，從形式上拉平了 DCS和PLC網(wǎng)絡(luò)方面的差距。從表面上看很多DCS和PLC都應(yīng)用了工業(yè)以太網(wǎng)，但其實(shí)質(zhì)上的差距卻依然存在。很多PLC采用M0DBUS-TCP協(xié)議，但M0DBUS-TCP是將MODBUS通迅協(xié)議加載到以太網(wǎng)的TCP協(xié)議之上的一種通迅方式，它雖然具有了網(wǎng)絡(luò)的外形，但依然是一主多從的管理方式，數(shù)據(jù)表的傳輸結(jié)構(gòu)，根本無(wú)法達(dá)到DCS的通迅速率及可靠性。PLC數(shù)據(jù)通迅交換的問題，主要源于PLC長(zhǎng)期以來(lái)做為一個(gè)獨(dú)立裝置在發(fā)展，沒有系統(tǒng)概念；而且主要應(yīng)用在小型控制系統(tǒng)中，問題暴露得并不明顯，所以發(fā)展較慢。目前也有一些大型PLC在這個(gè)方面有所提高，但要是達(dá)到DCS 的水平還需要一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的過程。5.檢修維護(hù)工作量大由于輔助車間及系統(tǒng)采用PLC控制，而主廠房主系統(tǒng)采用DCS，從而帶來(lái)檢修和運(yùn)行維護(hù)方面的重復(fù)性人工投入；備品備件、編程、組態(tài)軟件種類繁雜、不宜替代，以及數(shù)據(jù)接口形式的多種多樣，需要運(yùn)行檢修維護(hù)人員學(xué)習(xí)的硬件及軟件偏多，增加了技術(shù)培訓(xùn)難度和范圍。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全成熟可靠、功能強(qiáng)大、覆蓋面廣的火力發(fā)電廠主廠房及輔助車間控制一體化DCS系統(tǒng)方案?？梢越鉀Q由于目前主廠房系統(tǒng)采用DCS，而輔助車間及系統(tǒng)采用PLC所帶來(lái)的數(shù)據(jù)接口形式、備品備件種類繁多；維護(hù)工作量大；通訊
故障率高等問題。為此，本實(shí)用新型提出了一種火電廠主輔控制一體化DCS系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括主廠房控制系統(tǒng)；一個(gè)或多個(gè)水、煤、灰輔助車間控制系統(tǒng)；數(shù)據(jù)通訊接口 ；集中控制室和就地控制室；以及在所述集中控制室和就地控制室內(nèi)設(shè)置的操作員站，其中所述操作員站通過所述的數(shù)據(jù)通訊接口對(duì)主廠房控制系統(tǒng)及一個(gè)或多個(gè)水、煤、灰輔助車間控制系統(tǒng)進(jìn)行集中監(jiān)控。根據(jù)本實(shí)用新型提出的系統(tǒng)的一個(gè)方面，所述主廠房控制系統(tǒng)包括鍋爐系統(tǒng)、汽輪機(jī)系統(tǒng)、發(fā)/變組系統(tǒng)、DEH系統(tǒng)、空冷凝汽器系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng)、脫硝系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)、脫硫公用系統(tǒng)、脫硝制氨車間、熱網(wǎng)加熱站、空調(diào)系統(tǒng)、燃油泵房、廠用電共用部分。根據(jù)本實(shí)用新型提出的系統(tǒng)的另一方面，所述一個(gè)或多個(gè)水、煤、灰輔助車間控制系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)水輔助車間控制系統(tǒng)、一個(gè)或多個(gè)煤輔助車間控制系統(tǒng)以及一個(gè)或多個(gè)灰輔助車間控制系統(tǒng)；其中，所述水輔助車間控制系統(tǒng)包括鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)、工業(yè)廢水處理系統(tǒng)、生活污水處理系統(tǒng)、工業(yè)回收水系統(tǒng)、生活水系統(tǒng)、煤水處理系統(tǒng)、綜合水系統(tǒng)、復(fù)用水系統(tǒng)、凝結(jié)水精處理系統(tǒng)、汽水取樣及加藥系統(tǒng)、制氫系統(tǒng)、污水深度處理系統(tǒng); 所述煤輔助車間控制系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)運(yùn)站系統(tǒng)、煤倉(cāng)間系統(tǒng)；所述灰輔助車間控制系統(tǒng)包括除灰系統(tǒng)、除渣系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、全廠配氣中心。根據(jù)本實(shí)用新型提出的系統(tǒng)的另一方面，所述主廠房控制系統(tǒng)和水、煤、灰輔助車間控制系統(tǒng)是由分散控制系統(tǒng)DCS構(gòu)成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，所述數(shù)據(jù)通訊接口包括主廠房單元機(jī)組主交換機(jī)和主廠房公用系統(tǒng)主交換機(jī)以及水、煤、灰DCS系統(tǒng)核心交換機(jī)及分支交換機(jī)，所有水、煤、灰輔助車間控制系統(tǒng)均連接至主廠房公用系統(tǒng)主交換機(jī)上，所述操作員站包括水、煤、灰輔助車間控制系統(tǒng)就地操作員站及主廠房主操作員站，就地操作員站可在運(yùn)行初期及調(diào)試階段對(duì)水、煤、灰輔助車間控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，主操作員站通過所述的數(shù)據(jù)通訊接口讀取水、煤、灰輔助車間控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，并向各控制系統(tǒng)發(fā)送控制指令。根據(jù)本實(shí)用新型提出的系統(tǒng)的另一方面，水輔助車間控制系統(tǒng)的DCS機(jī)柜布置在鍋爐補(bǔ)給水處理車間就地控制室內(nèi)；灰輔助車間控制系統(tǒng)的DCS機(jī)柜布置在除灰綜合控制樓就地控制室內(nèi)；煤輔助車間控制系統(tǒng)的DCS機(jī)柜布置在相應(yīng)的就地控制室內(nèi)；對(duì)水、煤、 灰輔助車間控制系統(tǒng)的設(shè)備控制采用DCS高速數(shù)據(jù)公路環(huán)網(wǎng)接入，對(duì)距離就地控制室較遠(yuǎn)的系統(tǒng)設(shè)備設(shè)置DCS遠(yuǎn)程I/O控制站，對(duì)距離較近的采用硬接線直接接入系統(tǒng)機(jī)柜。根據(jù)本實(shí)用新型提出的系統(tǒng)的另一方面，所述操作員站由兩臺(tái)功能足夠強(qiáng)大互為冗余的服務(wù)器和計(jì)算機(jī)顯示器組成，還包括打印機(jī)；交換機(jī)采用冗余方式，若其中一臺(tái)交換機(jī)出了故障，操作員站通過另一臺(tái)交換機(jī)來(lái)對(duì)各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。根據(jù)本實(shí)用新型提出的系統(tǒng)的另一方面，主廠房控制系統(tǒng)及水、煤、灰輔助車間控制系統(tǒng)獨(dú)立構(gòu)成DCS區(qū)域，每個(gè)區(qū)域都包含有一套獨(dú)立的DCS核心結(jié)構(gòu)，該DCS核心結(jié)構(gòu)包括數(shù)據(jù)庫(kù)、過程控制站、人機(jī)交互設(shè)備。

圖1是本實(shí)用新型的火電廠主輔控制一體化DCS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的火電廠主輔控制一體化DCS系統(tǒng)監(jiān)控實(shí)施的結(jié)構(gòu)框圖；圖3是本實(shí)用新型的火電廠主輔控制一體化DCS系統(tǒng)監(jiān)控實(shí)施的網(wǎng)絡(luò)配置示意圖。
具體實(shí)施方式
以下所述為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施實(shí)例，并不因此而限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。如圖1、圖2、圖3所示，一種火電廠主輔控制一體化DCS系統(tǒng)包括主廠房控制系統(tǒng)1 ；水輔助車間控制系統(tǒng)2、煤輔助車間控制系統(tǒng)3、灰輔助車間控制系統(tǒng)4 ；數(shù)據(jù)通訊接口 5 ；集中控制室6和就地控制室7 ；以及在集中控制室6內(nèi)設(shè)置的主廠房主操作員站8，在就地控制室7內(nèi)設(shè)置的就地操作員站9，其中集中操作員站8通過數(shù)據(jù)通訊接口 5對(duì)主廠房控制系統(tǒng)1及水輔助車間控制系統(tǒng)2、煤輔助車間控制系統(tǒng)3、灰輔助車間控制系統(tǒng)4進(jìn)行集中監(jiān)控。主廠房控制系統(tǒng)1包括鍋爐系統(tǒng)101、汽輪機(jī)系統(tǒng)102、發(fā)/變組系統(tǒng)103、DEH系統(tǒng)104、空冷凝汽器系統(tǒng)105、脫硫系統(tǒng)106、脫硝系統(tǒng)107、循環(huán)水系統(tǒng)108、脫硫公用系統(tǒng) 109、脫硝制氨車間110、熱網(wǎng)加熱站111、空調(diào)系統(tǒng)112、燃油泵房113、廠用電共用部分114。水輔助車間控制系統(tǒng)2包括鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)201、工業(yè)廢水處理系統(tǒng)202、生活污水處理系統(tǒng)203、工業(yè)回收水系統(tǒng)204、生活水系統(tǒng)205、煤水處理系統(tǒng)206、綜合水系統(tǒng) 207、復(fù)用水系統(tǒng)208、凝結(jié)水精處理系統(tǒng)209、汽水取樣及加藥系統(tǒng)210、制氫系統(tǒng)211、污水深度處理系統(tǒng)212 ；煤輔助車間控制系統(tǒng)3包括轉(zhuǎn)運(yùn)站系統(tǒng)301、煤倉(cāng)間系統(tǒng)302 ；灰輔助車間控制系統(tǒng)4包括除灰系統(tǒng)401、除渣系統(tǒng)402、除塵系統(tǒng)403、全廠配氣中心404。主廠房控制系統(tǒng)1和水輔助車間控制系統(tǒng)2、煤輔助車間控制系統(tǒng)3、灰輔助車間控制系統(tǒng)4 ；是由分散控制系統(tǒng)DCS構(gòu)成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)通訊接口 5包括主廠房單元機(jī)組主交換機(jī)501、主廠房公用系統(tǒng)主交換機(jī)502、水輔助車間控制系統(tǒng)系統(tǒng)核心交換機(jī)503、 水輔助車間控制系統(tǒng)系統(tǒng)分支交換機(jī)504、煤輔助車間控制系統(tǒng)核心交換機(jī)505、灰輔助車間控制系統(tǒng)核心交換機(jī)506、灰輔助車間控制系統(tǒng)分支交換機(jī)507 ；水輔助車間控制系統(tǒng)2、 煤輔助車間控制系統(tǒng)3、灰輔助車間控制系統(tǒng)4均連接至主廠房公用系統(tǒng)主交換機(jī)501上， 就地操作員站9包括水輔助車間控制系統(tǒng)就地操作員站901、煤輔助車間控制系統(tǒng)就地操作員站902、灰輔助車間控制系統(tǒng)就地操作員站903 ；就地操作員站9可在運(yùn)行初期及調(diào)試階段對(duì)水輔助車間控制系統(tǒng)2、煤輔助車間控制系統(tǒng)3、灰輔助車間控制系統(tǒng)4進(jìn)行監(jiān)控，主廠房主操作員站8通過的數(shù)據(jù)通訊接口 5讀取水輔助車間控制系統(tǒng)2、煤輔助車間控制系統(tǒng) 3、灰輔助車間控制系統(tǒng)4的數(shù)據(jù)信息，并向各控制系統(tǒng)發(fā)送控制指令。水輔助車間控制系統(tǒng)2的DCS機(jī)柜布置在鍋爐補(bǔ)給水處理車間就地控制室內(nèi)；灰輔助車間控制系統(tǒng)4的DCS機(jī)柜布置在除灰綜合控制樓就地控制室內(nèi)；煤輔助車間控制系統(tǒng)3的DCS機(jī)柜布置在相應(yīng)的就地控制室內(nèi)；對(duì)水輔助車間控制系統(tǒng)2、煤輔助車間控制系統(tǒng)3、灰輔助車間控制系統(tǒng)4的設(shè)備控制采用DCS高速數(shù)據(jù)公路環(huán)網(wǎng)接入，對(duì)距離就地控制室較遠(yuǎn)的系統(tǒng)設(shè)備設(shè)置DCS遠(yuǎn)程I/O控制站，對(duì)距離較近的采用硬接線直接接入系統(tǒng)機(jī)柜。主廠房主操作員站8由兩臺(tái)功能足夠強(qiáng)大互為冗余的服務(wù)器10和計(jì)算機(jī)顯示器 11組成，還包括打印機(jī)；交換機(jī)采用冗余方式，若其中一臺(tái)交換機(jī)出了故障，操作員站通過另一臺(tái)交換機(jī)來(lái)對(duì)各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。每個(gè)就地操作員站9均由兩臺(tái)功能足夠強(qiáng)大互為冗余的服務(wù)器10和計(jì)算機(jī)顯示器11組成，還包括打印機(jī)；交換機(jī)采用冗余方式，若其中一臺(tái)交換機(jī)出了故障，操作員站通過另一臺(tái)交換機(jī)來(lái)對(duì)各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。主廠房控制系統(tǒng)1及水輔助車間控制系統(tǒng)2、煤輔助車間控制系統(tǒng)3、灰輔助車間控制系統(tǒng)4獨(dú)立構(gòu)成DCS區(qū)域，每個(gè)區(qū)域都包含有一套獨(dú)立的DCS核心結(jié)構(gòu)，該DCS核心結(jié)構(gòu)包括數(shù)據(jù)庫(kù)、過程控制站、人機(jī)交互設(shè)備。與現(xiàn)有主廠房系統(tǒng)控制采用DCS，而全廠水、煤、灰輔助車間采用PLC系統(tǒng)控制相比，本實(shí)用新型所述的火電廠主輔控制一體化DCS系統(tǒng)可擴(kuò)展性強(qiáng)、數(shù)據(jù)庫(kù)利用率高、時(shí)間調(diào)度靈活、網(wǎng)絡(luò)功能強(qiáng)大、安全可靠、檢修維護(hù)工作量和投資成本均大幅降低。另外，主廠房及全廠水、煤、灰輔助車間采用相同DCS系統(tǒng)，建立了整個(gè)廠區(qū)級(jí)集中監(jiān)控環(huán)境，各水、煤、 灰控制點(diǎn)無(wú)人職守或少人職守，也達(dá)到減人增效，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的目的。本實(shí)用新型也可采用基于計(jì)算機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)的可編程控制器進(jìn)行合理的搭接，同時(shí)要求可編程控制器采用具有模擬量控制功能的高端產(chǎn)品，并合理分配、組合的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。以上所述本實(shí)用新型的實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限定。任何在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種火電廠主輔控制一體化DCS系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括主廠房控制系統(tǒng)；一個(gè)或多個(gè)水、煤、灰輔助車間控制系統(tǒng)；數(shù)據(jù)通訊接口；集中控制室和就地控制室；以及在所述集中控制室和就地控制室內(nèi)設(shè)置的操作員站，其中所述操作員站通過所述的數(shù)據(jù)通訊接口對(duì)主廠房控制系統(tǒng)及一個(gè)或多個(gè)水、煤、灰輔助車間控制系統(tǒng)進(jìn)行集中監(jiān)控。
2.如權(quán)利要求1所述的所述的火電廠主輔控制一體化DCS系統(tǒng)，其特征在于所述主廠房控制系統(tǒng)包括鍋爐系統(tǒng)、汽輪機(jī)系統(tǒng)、發(fā)/變組系統(tǒng)、DEH系統(tǒng)、空冷凝汽器系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng)、脫硝系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)、脫硫公用系統(tǒng)、脫硝制氨車間、熱網(wǎng)加熱站、空調(diào)系統(tǒng)、燃油泵房、廠用電共用部分。
3.如權(quán)利要求1所述的火電廠主輔控制一體化DCS系統(tǒng)，其特征在于所述一個(gè)或多個(gè)水、煤、灰輔助車間控制系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)水輔助車間控制系統(tǒng)、一個(gè)或多個(gè)煤輔助車間控制系統(tǒng)以及一個(gè)或多個(gè)灰輔助車間控制系統(tǒng)；其中，所述水輔助車間控制系統(tǒng)包括鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)、工業(yè)廢水處理系統(tǒng)、生活污水處理系統(tǒng)、工業(yè)回收水系統(tǒng)、生活水系統(tǒng)、煤水處理系統(tǒng)、綜合水系統(tǒng)、復(fù)用水系統(tǒng)、凝結(jié)水精處理系統(tǒng)、汽水取樣及加藥系統(tǒng)、制氫系統(tǒng)、污水深度處理系統(tǒng)；所述煤輔助車間控制系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)運(yùn)站系統(tǒng)、煤倉(cāng)間系統(tǒng)；所述灰輔助車間控制系統(tǒng)包括除灰系統(tǒng)、除渣系統(tǒng)、 除塵系統(tǒng)、全廠配氣中心。
4.如權(quán)利要求1所述的火電廠主輔控制一體化DCS系統(tǒng)，其特征在于所述主廠房控制系統(tǒng)和水、煤、灰輔助車間控制系統(tǒng)是由分散控制系統(tǒng)DCS構(gòu)成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，所述數(shù)據(jù)通訊接口包括主廠房單元機(jī)組主交換機(jī)和主廠房公用系統(tǒng)主交換機(jī)以及水、煤、灰DCS系統(tǒng)核心交換機(jī)及分支交換機(jī)，所有水、煤、灰輔助車間控制系統(tǒng)均連接至主廠房公用系統(tǒng)主交換機(jī)上，所述操作員站包括水、煤、灰輔助車間控制系統(tǒng)就地操作員站及主廠房主操作員站，就地操作員站可在運(yùn)行初期及調(diào)試階段對(duì)水、煤、灰輔助車間控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，主操作員站通過所述的數(shù)據(jù)通訊接口讀取水、煤、灰輔助車間控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，并向各控制系統(tǒng)發(fā)送控制指令。
5.如權(quán)利要求3所述的火電廠主輔控制一體化DCS系統(tǒng)，其特征在于水輔助車間控制系統(tǒng)的DCS機(jī)柜布置在鍋爐補(bǔ)給水處理車間就地控制室內(nèi)；灰輔助車間控制系統(tǒng)的DCS機(jī)柜布置在除灰綜合控制樓就地控制室內(nèi)；煤輔助車間控制系統(tǒng)的DCS 機(jī)柜布置在相應(yīng)的就地控制室內(nèi)；對(duì)水、煤、灰輔助車間控制系統(tǒng)的設(shè)備控制采用DCS高速數(shù)據(jù)公路環(huán)網(wǎng)接入，對(duì)距離就地控制室較遠(yuǎn)的系統(tǒng)設(shè)備設(shè)置DCS遠(yuǎn)程I/O控制站，對(duì)距離較近的采用硬接線直接接入系統(tǒng)機(jī)柜。
6.如權(quán)利要求4所述的火電廠主輔控制一體化DCS系統(tǒng)，其特征在于所述操作員站由兩臺(tái)功能足夠強(qiáng)大互為冗余的服務(wù)器和計(jì)算機(jī)顯示器組成，還包括打印機(jī)；交換機(jī)采用冗余方式，若其中一臺(tái)交換機(jī)出了故障，操作員站通過另一臺(tái)交換機(jī)來(lái)對(duì)各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。
7.如權(quán)利要求1所述的火電廠主輔控制一體化DCS系統(tǒng)，其特征在于主廠房控制系統(tǒng)及水、煤、灰輔助車間控制系統(tǒng)獨(dú)立構(gòu)成DCS區(qū)域，每個(gè)區(qū)域都包含有一套獨(dú)立的DCS核心結(jié)構(gòu)，該DCS核心結(jié)構(gòu)包括數(shù)據(jù)庫(kù)、過程控制站、人機(jī)交互設(shè)備。
專利摘要提出了一種火電廠主輔控制一體化DCS系統(tǒng)，屬于火電廠主輔控制技術(shù)領(lǐng)域。該系統(tǒng)包括主廠房控制系統(tǒng)；一個(gè)或多個(gè)水、煤、灰輔助車間控制系統(tǒng)；數(shù)據(jù)通訊接口；集中控制室和就地控制室；以及在所述集中控制室和就地控制室內(nèi)設(shè)置的操作員站，其中所述操作員站通過所述的數(shù)據(jù)通訊接口對(duì)主廠房控制系統(tǒng)及一個(gè)或多個(gè)水、煤、灰輔助車間控制系統(tǒng)進(jìn)行集中監(jiān)控。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)據(jù)接口形式、備品備件種類繁多、維護(hù)工作量大、通訊故障率高等問題。
文檔編號(hào)G05B19/418GK202102306SQ20112022648
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者國(guó)建剛, 姜世平, 田振宇, 賈杰, 趙春玉, 韓洛奇 申請(qǐng)人:內(nèi)蒙古電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院