DCS集散式控制系統(tǒng)在發(fā)電廠的運用

1、DCS集散式控制系統(tǒng)在發(fā)電廠的運用上海兆越通訊技術(shù)有限公司 時間:2008年01月18日 字 體: 大 中 小關(guān)鍵詞:控制系統(tǒng)I/O監(jiān)控系統(tǒng)自診斷過程控制? 本文重點介紹集散系統(tǒng)控制（DCS）在發(fā)電廠的應(yīng)用，并對主要控制功能的設(shè)計思路進行詳細的敘述。1發(fā)電系統(tǒng)配置11 DCS組成? 發(fā)電廠控制系統(tǒng)，全廠設(shè)置1套集散控制系統(tǒng)(DCS)，集中操作與各工段分散控制相結(jié)合的系統(tǒng)運行模式。系統(tǒng)采用德國西門子公司SIMATIC PCS7新型控制系統(tǒng)，整個系統(tǒng)控制由一臺工程師站、五臺操作站、一臺資料檔案站、五臺過程處理中心組成?？刂葡到y(tǒng)通信擁有現(xiàn)代高速的以太網(wǎng)（10/100LAN），冗余的通信設(shè)備，總的設(shè)計

2、I/O點數(shù)包括2條生產(chǎn)線、汽輪發(fā)電機、中低壓電氣系統(tǒng)及公用系統(tǒng)都有各自獨立的控制器，每個焚燒線安裝了7個遠程I/O（輸入/輸出）站，一個汽輪發(fā)電機遠程I/O（輸入/輸出）站，一個遠程I/O（輸入/輸出）站控制公用系統(tǒng)，中低壓電氣的信號單獨處理。實現(xiàn)了生產(chǎn)過程狀態(tài)監(jiān)視、運行操作、過程控制、事件報警、運行聯(lián)鎖、安全保護，完成數(shù)據(jù)采集(DAS)、模擬量控制(MCS)、順序控制(SCS)和聯(lián)鎖保護(PRO)等系統(tǒng)功能。12 DCS的I/O點數(shù)? 系統(tǒng)總的設(shè)計I/O點數(shù)系統(tǒng)為2303點，系統(tǒng)實際容量為3100點。I/O點的數(shù)量分布如下：?2DCS控制功能21操作員站? 數(shù)據(jù)采集和處理：定時采集全站生產(chǎn)過

3、程輸入、輸出信號（包括開關(guān)量、模擬量、脈沖量）經(jīng)濾波，檢出事故、故障、狀態(tài)信號和模擬信號參數(shù)變化，實時地更新數(shù)據(jù)庫，為監(jiān)控系統(tǒng)提供運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)。將自動裝置的動作按動作順序記錄。模擬量設(shè)置上上限、上限、下限、下下限等幾個限值，當測量值越限時發(fā)出報警。事件產(chǎn)生時，啟動相關(guān)的事故追憶記錄，輸出事故前、后一段時間內(nèi)的模擬量值，追憶數(shù)據(jù)的測點和周期可定義。控制操作：畫面顯示及流程顯示、控制調(diào)節(jié)、趨勢顯示、分級報警管理及實時和歷史顯示、報表管理和打印、操作記錄、運行狀態(tài)顯示、在線參數(shù)組態(tài)設(shè)置、操作權(quán)限保護等功能。控制中實現(xiàn)安全操作閉鎖功能。? 事件報警：在系統(tǒng)發(fā)生事件或運行設(shè)備工作異常進行報警。? 系統(tǒng)

4、自診斷：監(jiān)控系統(tǒng)在線自診斷能力。可以診斷出通訊通道、I/O模塊等故障，并進行報警和在系統(tǒng)自診斷表中記錄。? 系統(tǒng)維護：系統(tǒng)在線軟件自我監(jiān)控系統(tǒng)。? 控制系統(tǒng)采用國際流行的上位機監(jiān)控方式，整個控制系統(tǒng)的運行操作和監(jiān)視全部在上位機實現(xiàn)。在上位機上不僅能顯示系統(tǒng)設(shè)備的運行狀態(tài)、過程參數(shù)、報警等，在上位監(jiān)控中還對PLC、總線模塊等電源及通訊狀態(tài)進行顯示，對重要I/O信號的故障狀態(tài)進行顯示，方便故障的排除，還可以進行各運行方式的選擇和切換，進行自動程控操作，同時還具有模擬量參數(shù)顯示、棒狀圖顯示、聲光報警、打印制表等功能。22 工程師站? 提供一套臺式工程師站，用于程序開發(fā)、系統(tǒng)診斷、控制系統(tǒng)組態(tài)、數(shù)據(jù)庫

5、和畫面的編輯及修改。工程師站能調(diào)出任一已定義的系統(tǒng)顯示畫面，在工程師站上生成的任何顯示畫面和趨勢圖等，均能通過數(shù)據(jù)高速公路加載到操作員站。? 工程師站能通過數(shù)據(jù)高速公路，既可調(diào)出系統(tǒng)內(nèi)任一分散處理單元的系統(tǒng)組態(tài)信息和有關(guān)數(shù)據(jù)，還可將組態(tài)數(shù)據(jù)從工程師站上下載到各分散處理單元和操作員站。此外，當重新組態(tài)的數(shù)據(jù)被確認后，系統(tǒng)能自動的刷新其內(nèi)存。? 工程師站包括站用處理器、圖形處理器及能容納系統(tǒng)內(nèi)所有數(shù)據(jù)庫、各種顯示和系統(tǒng)程序所需的主存儲器和外存設(shè)備。還提供系統(tǒng)趨勢顯示所需的歷史趨勢緩沖器。? 工程師站設(shè)置軟件保護密碼，以防一般人員擅自改變控制策略、應(yīng)用程序和系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。工程師站兼有歷史數(shù)據(jù)站功能。?

6、 工程師站能支持光盤刻錄機等輔助設(shè)備。? 工程師站能進行性能計算、文件傳送等。23以太網(wǎng)系統(tǒng)? 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分為下層控制網(wǎng)、上層管理網(wǎng)。下層控制網(wǎng)采用同軸屏敝電纜，適合歐洲Profibus標準，通過每個ET200M上的IM1531通訊卡與AS417-2DP控制器互相連接，滿足現(xiàn)場信號的采集、處理和控制器的冗余通訊，為ProfibusDP現(xiàn)場通訊網(wǎng)。上層管理網(wǎng)采用同軸電纜，適合歐洲Profibus標準。通過OS站、ES站和控制器上的CP4435通訊卡相連接，滿足操作員站、工程師站對現(xiàn)場設(shè)備的監(jiān)視、控制和管理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。另一類為采用同軸細纜，符合TCP/IP協(xié)議的管理以太網(wǎng)，通過OS站、ES站上的

7、D-LINK網(wǎng)卡連接，主要實現(xiàn)工程師和工廠管理網(wǎng)之間文件管理。2. 4過程處理中心? 過程處理中心選型型號為AS417-4-2H。操作站利用CP1613與冗余軟件包相連，在出現(xiàn)故障時，容錯通信自動的繼續(xù)進行。電源配有浪涌保護。PLC系統(tǒng)能在高的電氣噪聲，無線電波干擾和振動環(huán)境下連續(xù)正常運行。所有在可編程控制器系統(tǒng)中的硬件能在環(huán)境溫度1050，相對濕度為595的范圍內(nèi)連續(xù)正常運行。? 中央處理單元(CPU)設(shè)置足夠容量的存儲器。? 當CPU掉電后，不會導(dǎo)致程序或數(shù)據(jù)丟失。? 過程控制、監(jiān)視和用所需的故障診斷等，其使用功能設(shè)置于可編程控制器內(nèi)。這些功能至少包括下列內(nèi)容：實時時鐘和日歷、繼電器和鎖存

8、繼電器、過渡觸點、計時器、計數(shù)器、算術(shù)運算、邏輯功能、移位寄存器等。25系統(tǒng)控制軟件操作員站OS和工程師站ES均采用微軟英文版Windows Workstation .作為操作系統(tǒng)，附加安裝版Package 和Internet explorer .，漢字處理采用中文之星For Windows NT V2.0，使得除工程師組態(tài)以外的所有信息、界面均實現(xiàn)漢化。操作員站另加載了SIMATIC WINCC RT 64K Tags、 NET Profibus-S7、WINCC ADVANCED PROCESS CTRL.、WINCC BASIC PROCESS CTRL等監(jiān)控軟件。在操作員站所加載軟件的