新華XDC800系統(tǒng)在循環(huán)流化床鍋爐控制的應(yīng)用

1、    新華xdc800系統(tǒng)在循環(huán)流化床鍋爐控制的應(yīng)用    肖坤雨摘 要：新華xdc800系統(tǒng)是新華集團(tuán)為適應(yīng)用戶更高需求研發(fā)的基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的第四代控制系統(tǒng)，是xdps400系統(tǒng)的升級換代產(chǎn)品，是一款結(jié)構(gòu)簡潔、功能強(qiáng)大、處理高效、面向整個(gè)生產(chǎn)過程的高品質(zhì)dcs控制系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：新華xdc800；循環(huán)流化床鍋爐；xcu控制器；dcs中圖分類號：tk223.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a 文章編號：1671-2064（2018）11-0056-011 xdc800系統(tǒng)的特點(diǎn)1.1 xdc800系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)xdc800系統(tǒng)由現(xiàn)場層、控制層、監(jiān)控層、管理層構(gòu)成，每層完成特

2、定的功能?，F(xiàn)場設(shè)備層收集被控對象的信息模塊，包括通訊信號卡、i/o模件、閥門控制卡、回路控制卡、變頻器等。控制層主要由新華xcu控制器構(gòu)成，主要功能是接收現(xiàn)場設(shè)備層采集的數(shù)據(jù)、向hmi和i/o模件發(fā)送指令及數(shù)據(jù)、執(zhí)行控制策略等。監(jiān)控層主要設(shè)備為操作員站、工程師站和歷史數(shù)據(jù)站等，是以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫作為中心環(huán)節(jié)交換數(shù)據(jù)。管理層主要將dcs系統(tǒng)的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)提供給企業(yè)管理信息網(wǎng)。1.2 xdc800系統(tǒng)硬件xdc800系統(tǒng)的操作員站一般采用研華、凌華或戴爾工控機(jī)，配置兼容性好、備品備件易于采購且價(jià)格較便宜。xdc800系統(tǒng)主控制器模件xcu-net，具有低功耗cpu、cf卡、雙電源輸入、擴(kuò)展10mbps

3、的雙網(wǎng)口、usb接口、vga接口、ps/2口、款入式操作系統(tǒng)、雙機(jī)無擾切換、冗余配置等特點(diǎn)，硬件性能可靠。i/o模件均為智能化設(shè)計(jì)，每塊模件上都有16位cpu及存儲器。模件均可可帶電拔插和更換，便于及時(shí)處理系統(tǒng)隱患和日常維護(hù)。1.3 xdc800系統(tǒng)軟件onxdc軟件分兩部分：人機(jī)接口站（hmi）軟件和控制器（xcu）軟件。onxdc軟件可以在windows2000、xp以及win 7操作系統(tǒng)環(huán)境下運(yùn)行，全漢化，組態(tài)簡單，調(diào)試方便。xcu軟件可離線與在線進(jìn)行組態(tài)，軟件內(nèi)置了各種功能塊，用戶也可自定義新功能塊，功能塊可拖放或復(fù)制到頁中相應(yīng)位置進(jìn)行添加，功能塊之間連線采用自動(dòng)布線技術(shù)“畫圖即組態(tài)，

4、條理清晰可見”。功能庫以對話框樹列表的方式提供，查找和拖放方便，功能塊輸入輸出腳直觀、參數(shù)設(shè)置簡單。自檢程序具有較強(qiáng)的監(jiān)測能力，在運(yùn)行中對各網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)、xcu、i/o模件、通道狀態(tài)進(jìn)行自診斷，提供簡單直觀的系統(tǒng)硬件概況。2 循環(huán)流化床鍋爐的dcs控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1 dcs系統(tǒng)結(jié)構(gòu)電站循環(huán)流化床鍋爐dcs控制系統(tǒng)按照“集中顯示操作、分散控制”的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。2.2 dcs系統(tǒng)硬件dcs系統(tǒng)設(shè)置1臺工程師站，3臺操作站。工程師站用于程序開發(fā)、文件下裝、順控算法組態(tài)、報(bào)表數(shù)據(jù)收集和流程畫面的制作及修改?？刂茩C(jī)柜均為立式機(jī)柜，防護(hù)等級達(dá)到ip54。常用輸入輸出模塊包括ma/v模件、rtd模件、tc模件、

5、ao模件、di/soe模件、do模件、pi模件等。dcs系統(tǒng)通訊系統(tǒng)全冗余配置，通訊主網(wǎng)采用光纖進(jìn)行通訊，提高網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性。2.3 dcs系統(tǒng)的主要功能dcs系統(tǒng)的主要控制功能包括現(xiàn)場信號采集、模擬量控制、工藝聯(lián)鎖控制、鍋爐安全運(yùn)行保護(hù)等功能以滿足鍋爐工藝和生產(chǎn)的要求，確保鍋爐安全、穩(wěn)定運(yùn)行。xdc800系統(tǒng)互聯(lián)功能強(qiáng)，每臺操作站都可對生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)視和操作，適合集中監(jiān)控。操作站可根據(jù)各自的控制范圍，組態(tài)相應(yīng)的控制畫面和監(jiān)視畫面，保證每個(gè)操作站只響應(yīng)控制范圍內(nèi)的操作信息，若特殊情況要進(jìn)行其它設(shè)備操作就必須獲取更高的操作權(quán)限，滿足了操作員的操作控制與整體的監(jiān)視。3 循環(huán)流化床鍋爐dcs系統(tǒng)項(xiàng)目實(shí)施

6、3.1 系統(tǒng)安裝調(diào)試xdc800系統(tǒng)由上海新華根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的i/o清冊和熱工檢測控制系統(tǒng)圖進(jìn)行控制柜、控制器、通訊、io卡件、電源等硬件設(shè)計(jì)，預(yù)裝系統(tǒng)軟件并上電軟硬件整體測試。在xdc800系統(tǒng)控制柜進(jìn)行組裝與測試期間，dcs系統(tǒng)維護(hù)人員到上海新華工程部進(jìn)行了系統(tǒng)性學(xué)習(xí)和硬件查驗(yàn)，確保dcs系統(tǒng)設(shè)備質(zhì)量。xdc800系統(tǒng)安裝完成后，在新華工程人員對dcs系統(tǒng)設(shè)備、內(nèi)部連線和接地進(jìn)行了檢查確認(rèn)后，進(jìn)行系統(tǒng)上電。對外部接入i/o卡件的信號線在進(jìn)行了仔細(xì)核對后，接入dcs系統(tǒng)，大部分儀表設(shè)備在安裝期間即可進(jìn)行單臺調(diào)試，較快完成調(diào)試工作。3.2 幾項(xiàng)技術(shù)措施（1）新華dcs系統(tǒng)一體化。多臺鍋爐汽機(jī)的

7、多套xdc800系統(tǒng)互聯(lián)，直接將a、b、c網(wǎng)用光纖互聯(lián)即可。新華xdps400+是xdc800系統(tǒng)的早期產(chǎn)品，其系統(tǒng)與xdc800系統(tǒng)可通過新華網(wǎng)關(guān)機(jī)（xdps400+系統(tǒng)工作站上安裝新華asdpu軟件）即可完成網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)充分融合。（2）脫硝、布袋除塵、氣力輸灰等鍋爐輔機(jī)系統(tǒng)就近安裝xdc800控制柜，通過光纖與鍋爐控制系統(tǒng)通訊，這樣極大的減少了控制電纜的敷設(shè)量。鍋爐煙氣監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)通過硬接線4-20ma接入鍋爐控制系統(tǒng)，使?fàn)t內(nèi)脫硫、脫硝系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行根據(jù)煙氣二氧化硫、氮氧化物含量進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，降低了環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)。（3）dcs控制室鋪防靜電木地板，安全接地與屏蔽接地分開，屏蔽接地單獨(dú)用銅板制作接地極

8、，電阻小于4，并與電氣接地隔離。dcs系統(tǒng)采用廠用電與ups電源雙路電源供電。xcu控制器、通訊模塊、i/o模塊的電源均冗余配置，i/o模件電源與i/o模件對外供電分開。（4）xdc800系統(tǒng)的do端子板繼電器隔離，采用繼電器來控制接觸器或中間繼電器起停電機(jī)和電動(dòng)閥門。di開關(guān)量信號輸入為無源觸點(diǎn)，可共用公共端。（5）xdc800系統(tǒng)模擬量i/o模件功能強(qiáng)大，可以輸入多種傳感器信號。溫度采集取消了溫度變送器，熱電阻和熱電偶直接接入i/o模件。自帶24v電源使兩線制差壓、壓力、電流變送器線路簡單，維護(hù)方便。（6）利用報(bào)警觸發(fā)軟件實(shí)現(xiàn)智能語音報(bào)警，將鍋爐汽機(jī)運(yùn)行中的重要參數(shù)報(bào)警用特定的語音進(jìn)行播報(bào)

9、，使運(yùn)行人員可以很快的發(fā)現(xiàn)和進(jìn)行處理，減少生產(chǎn)事故。（7）操作站為了避免崗位人員進(jìn)入windows界面和使用u盤帶入病毒，通過修改注冊表啟動(dòng)設(shè)置，計(jì)算機(jī)啟動(dòng)后直接進(jìn)入鍋爐控制畫面。4 應(yīng)用體會（1）xdc800作為新華第四代dcs系統(tǒng)，繼承了上一代xdps400+系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，在電站循環(huán)流化床鍋爐擴(kuò)建項(xiàng)目的成功應(yīng)用，證明國產(chǎn)控制系統(tǒng)的性能已達(dá)國外同類產(chǎn)品的水平，完全能夠滿足電站鍋爐生產(chǎn)控制的要求，并且采用國產(chǎn)系統(tǒng)在技術(shù)培訓(xùn)、售后服務(wù)及提供備品備件等方面，都比國外系統(tǒng)更為方便。（2）xdc800系統(tǒng)預(yù)先嵌入了先進(jìn)的控制算法和在工業(yè)控制實(shí)踐證明行之有效的控制策略，使用戶能夠更好實(shí)現(xiàn)運(yùn)行優(yōu)化、提高效率

10、、產(chǎn)能和效益?？梢暬瘓D形生成軟件與自動(dòng)布線技術(shù)組態(tài)軟件的易用性和在線修改無需編譯下裝，提高了工藝改造和設(shè)備維護(hù)效率。（3）xdc800系統(tǒng)投用近五年，控制系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，系統(tǒng)采集壓力、溫度、流量、液位、設(shè)備狀態(tài)等信號平穩(wěn)，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制精度高、調(diào)節(jié)靈敏，工藝設(shè)備聯(lián)鎖和順控準(zhǔn)確，極大的方便了運(yùn)行操作人員的監(jiān)視、控制。（4）xdc800系統(tǒng)硬件性能較好，工程師站、操作站檢修和維護(hù)方便。xcu主副控切換平穩(wěn)可靠，網(wǎng)絡(luò)通訊模塊冗余可靠?？刂葡到y(tǒng)容易掌握，操作簡單，組態(tài)程序條理清晰，擴(kuò)展簡單靈活，查找設(shè)備故障問題和發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場檢測故障方便，基本上在控制柜上進(jìn)行檢查就可以找到故障原因。（5）dcs系統(tǒng)的長周期穩(wěn)定運(yùn)行，dcs系統(tǒng)硬件的運(yùn)行環(huán)境和系統(tǒng)維護(hù)人員的專業(yè)知識尤為重要。dcs控制室內(nèi)應(yīng)保持清潔、溫濕度正常，控制柜處于封閉狀態(tài)，減少粉塵進(jìn)入。系統(tǒng)維護(hù)人員不僅要到dcs系統(tǒng)生產(chǎn)廠家進(jìn)行系統(tǒng)性培訓(xùn)，熟悉dcs系統(tǒng)軟硬件用戶手冊、系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖紙資料，還要在日常維護(hù)、檢修、系統(tǒng)改造中多實(shí)踐，多解決系統(tǒng)出現(xiàn)的問題，才能真正掌握dcs應(yīng)用、維護(hù)技