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     活動(dòng)鏈接：2013年控制網(wǎng)行業(yè)專題---節(jié)能增效 電力新發(fā)展

  摘要：火電廠的輔機(jī)系統(tǒng)與電廠生產(chǎn)過(guò)程密切相關(guān)。它們的正常運(yùn)行是保證機(jī)組穩(wěn)發(fā)滿發(fā)的重要條件，因此如何可靠有效地對(duì)輔機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控十分重要。鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)是火電廠中的主要設(shè)備，亦稱三大主機(jī)。與三大主機(jī)相輔工作的設(shè)備稱為輔助設(shè)備或稱輔機(jī)。輔機(jī)及其相連的管道、線路組成輔機(jī)系統(tǒng)。火電廠輔機(jī)系統(tǒng)主要由3個(gè)獨(dú)立的自動(dòng)化子系統(tǒng)組成，分別為輸煤、化水、除灰渣子系統(tǒng)。這些系統(tǒng)與主系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作，它們相互配合完成電能的生產(chǎn)任務(wù)。電廠輔機(jī)程控系統(tǒng)包括：電廠輸煤程控系統(tǒng)、電廠化水系統(tǒng)、電廠灰渣系統(tǒng)、電廠脫硫控制系統(tǒng)等，分別實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控，在此基礎(chǔ)上將全廠所有的系統(tǒng)連接成一個(gè)大的網(wǎng)絡(luò)，在機(jī)組單元控制室設(shè)立輔機(jī)監(jiān)控操作員站，實(shí)現(xiàn)了全廠的輔機(jī)集中監(jiān)控。本文主要以大唐保定清苑熱電廠為例闡述如何實(shí)現(xiàn)對(duì)火電廠輔網(wǎng)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化軟件監(jiān)控管理以及實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)控在電廠輔控系統(tǒng)中起到的重要作用。

   一、項(xiàng)目背景

   大唐熱電項(xiàng)目工程位于保定市區(qū)南側(cè)的清苑縣城北約2km處。廠址東側(cè)距保清公路約500m，廠址北距保定市南二環(huán)約2.4 km。

  本工程規(guī)劃建設(shè)規(guī)模為4×300MW供熱機(jī)組，本期建設(shè)2×300MW抽凝式供熱機(jī)組，配2臺(tái)1025t/h煤粉爐及相應(yīng)的煙氣脫硫、脫硝裝置，煙氣排放采用冷卻塔排放。 

   該輔網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)采用AB的PLC作為現(xiàn)場(chǎng)控制器，在監(jiān)控室建設(shè)以北京亞控的KingSCADA軟件和工業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件為核心的SCADA監(jiān)控系統(tǒng)。

  二、SCADA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

   1. 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(chǎng)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(chǔ)層。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示：
 
                   
                                        圖1：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

  2. 主要軟、硬件產(chǎn)品
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  軟件產(chǎn)品：

監(jiān)控軟件—北京亞控KingSCADA軟件
數(shù)據(jù)庫(kù)軟件—北京亞控工業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)KingHistorian軟件

  硬件產(chǎn)品：

控制器—AB的1756-L62 PLC

   3. 軟、硬件通訊方式

  PLC與監(jiān)控軟件KingSCADA采用以太網(wǎng)通訊方式（局域網(wǎng)）

  三、SCADA系統(tǒng)介紹

  1. 現(xiàn)場(chǎng)控制層

  現(xiàn)場(chǎng)控制層主要由AB 176系列PLC、交換機(jī)和上位監(jiān)控組態(tài)軟件KingScada組成。現(xiàn)場(chǎng)控制層包括現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)層與子網(wǎng)、子網(wǎng)與輔網(wǎng)都是通過(guò)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(tái)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(chǔ)服務(wù)器安裝數(shù)據(jù)庫(kù)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(chǔ)層

   輔網(wǎng)數(shù)據(jù)采集控制存儲(chǔ)層由一臺(tái)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(chǔ)服務(wù)器安裝數(shù)據(jù)庫(kù)。服務(wù)器是冗錯(cuò)服務(wù)器。再裝有一臺(tái)工程師站和三臺(tái)KingScada操作員站作為客戶端。進(jìn)行遠(yuǎn)程操作和控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。原則上下面子系統(tǒng)無(wú)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(chǔ)服務(wù)器KingSCADA軟件完全相同的界面效果與功能。

  四、SCADA系統(tǒng)作用

  1. 自動(dòng)化監(jiān)控

  通過(guò)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)的整體供運(yùn)行情況。操作人員登陸后可直接對(duì)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(kāi)關(guān)狀態(tài)、開(kāi)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
? 各水泵啟停控制、各閥門開(kāi)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
                 
                                凝水畫面

  c) 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(cāng)、振打器、除塵器數(shù)據(jù)監(jiān)視與控制

  d) 輸煤監(jiān)視界面如下圖所示：
  
                  
                                 輸煤監(jiān)控界面

  e) SCADA系統(tǒng)監(jiān)控的灰網(wǎng)數(shù)據(jù)包括：
?
  倉(cāng)泵、進(jìn)氣閥、加壓閥、防堵閥等的監(jiān)視和控制。

  f) SCADA系統(tǒng)灰網(wǎng)界面如下圖所示：
 
               
                                    除灰系統(tǒng)

   五、總結(jié)

   在保定清苑熱電廠輔網(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(wú)人值守。
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