1、火電廠全廠輔機(jī)程控中的使用【摘要】本文結(jié)合火電廠的生產(chǎn)管理過程及設(shè)備對(duì)象的特點(diǎn)，針 對(duì)目前火電廠企業(yè)的信息系統(tǒng)存在問題及需求，借鑒國(guó)外火電廠一 體化信息系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，采用美國(guó) wo nderware system platform 平臺(tái)軟件，通過對(duì)海拉爾熱電廠 2*200 mw空冷供熱機(jī)組全廠輔機(jī) 程控的成功使用，提出了理想火電程控體系結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)和火電使用 系統(tǒng)的借鑒性意見，對(duì)類似項(xiàng)目具有指導(dǎo)意義。【關(guān)鍵詞】火電廠全廠輔助控制系統(tǒng)；wo nderware systemplatform平臺(tái)軟件1. 引言隨著火電廠管理水平要求得提高，把原有的分散的輔機(jī)控制系統(tǒng) 的管理模式改為了在全廠的集中控制室

2、設(shè)全廠輔助控制系統(tǒng)實(shí)行 集中監(jiān)控。12. 工程內(nèi)容海拉爾熱電廠工程建設(shè)規(guī)模：2X 200mw空冷供熱機(jī)組，工程的三 大主機(jī)廠家為：鍋爐一上海鍋爐廠；汽機(jī)一上海汽輪機(jī)廠；發(fā)電機(jī) 上海汽輪發(fā)電機(jī)廠。工程在單元機(jī)組集中控制室設(shè)全廠輔助系統(tǒng)集中監(jiān)控點(diǎn)，設(shè)輔助 系統(tǒng)操作員站，由輔助系統(tǒng)運(yùn)行人員對(duì)全廠燃料控制點(diǎn)（其中輸煤 程控監(jiān)控點(diǎn)暫設(shè)運(yùn)行值班人員，但燃料點(diǎn)的全部實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、監(jiān)視畫 面送到輔助系統(tǒng)集中監(jiān)控點(diǎn)，輔助系統(tǒng)操作員可監(jiān)視）、全廠水控 制點(diǎn)（包括：鍋爐補(bǔ)給水處理、綜合水泵房、工業(yè)廢水處理、循環(huán)水加藥、生活污水處理、脫硝公用氨區(qū)系統(tǒng)）、燃油泵房、除灰、 除渣、電除塵、空壓機(jī)、空調(diào)系統(tǒng)、屋頂風(fēng)機(jī)、屋頂通風(fēng)

3、器、凝結(jié) 水精處理（包括主廠房加藥及取樣系統(tǒng)）等輔助車間實(shí)行統(tǒng)一監(jiān)控。 最終實(shí)現(xiàn)就地?zé)o人值班。2，3在各輔助系統(tǒng)監(jiān)控點(diǎn)設(shè)置的操作顯 示終端等監(jiān)控設(shè)備，僅作為啟動(dòng)、巡視時(shí)事故處理和調(diào)試時(shí)使用。 全廠輔助系統(tǒng)留有和sis網(wǎng)的通訊接口，將全廠輔助系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) 送 sis。43. 海拉爾熱電廠全廠輔助控制系統(tǒng)方案3臺(tái)冗余輔控網(wǎng)操作員站led布置在控制室中心環(huán)區(qū)域，工程師 站布置在工程師室，2臺(tái)歷史服務(wù)器、1臺(tái)web服務(wù)器布置在電子 設(shè)備間。全廠輔助車間集中監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用冗余星型網(wǎng) 絡(luò)結(jié)構(gòu)，以lOOOmbps tcp/ip的光纖以太網(wǎng)作為信息傳遞和數(shù)據(jù)傳 輸?shù)拿襟w，網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備選用lOOOmb

4、ps冗余以太網(wǎng)交換機(jī)，中心 交換機(jī)連接操作員站、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、各控制系統(tǒng)及 sis等。所有 需要通訊互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（服務(wù)器、操作員站、sis、ple以及控制 設(shè)備的操作員站）均具有以太網(wǎng)接口，符合ieee802.3協(xié)議，支持tcp/ip 協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖 1,采用的 wanderware system platform 平臺(tái)軟件清單如表1。可編程序控制器（施耐德的plc ）成套帶有中央處理單元（cpu）， 電源模件，通訊模件，輸入輸出模件，存儲(chǔ)器，外殼，專用連接電 纜及連接件和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)等。4. 實(shí)現(xiàn)的功能操作員站led屏幕能顯示工藝流程及測(cè)量參數(shù)，控制方式、順序 運(yùn)行狀況、控制對(duì)象狀態(tài)，也

5、能顯示成組參數(shù)。當(dāng)參數(shù)越限報(bào)警、 控制對(duì)象故障或狀態(tài)變化時(shí)，以不同顏色進(jìn)行顯示。賣方按照工藝 流程圖設(shè)計(jì)led畫面，設(shè)有足夠的幅數(shù)以保證工藝系統(tǒng)和控制對(duì)象 的完整性及滿足整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行和控制的需要。操作員站可以保存 過程參數(shù)的歷史趨勢(shì)、記錄過程報(bào)警及操作員記錄等。操作員站的 基本功能主要有：5（1）監(jiān)視各工藝系統(tǒng)內(nèi)每一個(gè)模擬量和數(shù)字量；（2）顯示過程模擬圖棒狀圖成組圖等；（3）顯示并確認(rèn)報(bào)警；（4）顯示操作指導(dǎo)；（5）建立趨勢(shì)畫面并獲得趨勢(shì)信息；（6）語(yǔ)音報(bào)警、報(bào)警匯總以及操作記錄等等功能；（7）管理、打印報(bào)表（設(shè)備累計(jì)運(yùn)行時(shí)間、故障次數(shù)統(tǒng)計(jì)、歷 史數(shù)據(jù)查詢、自動(dòng)報(bào)表生成、如班報(bào)、日?qǐng)?bào)、月報(bào)等

6、等）；（8）控制功能組子功能組驅(qū)動(dòng)裝置；（9）自動(dòng)和手動(dòng)控制方式的選擇；（10）調(diào)整過程設(shè)定值和偏置等；（11）任何顯示和控制功能均能在任一操作員站上完成；（12）調(diào)用任一畫面的操作次數(shù)不多于三次重要畫面一次調(diào)出；（13）畫面對(duì)鍵盤操作指令的響應(yīng)時(shí)間一般畫面 1秒復(fù)雜畫面2秒;（14）所有顯示的數(shù)據(jù)每秒更新一次數(shù)據(jù)刷新時(shí)畫面不發(fā)生抖動(dòng)。運(yùn)行人員通過鍵盤鼠標(biāo)等手段發(fā)出的任何操作指令，均在小于1秒的時(shí)間內(nèi)被執(zhí)行，從運(yùn)行人員發(fā)出操作指令到被執(zhí)行完畢的確認(rèn) 信息，在顯示器上反映出來的時(shí)間在 2秒內(nèi)對(duì)運(yùn)行人員操作指令的 執(zhí)行和確認(rèn)，不由于系統(tǒng)負(fù)載高負(fù)荷情況或使用了網(wǎng)關(guān)而被延緩。5. 全廠輔助控制系統(tǒng)中的

7、優(yōu)越功能（1）集成開發(fā)環(huán)境won derware system platform提供了一個(gè)完整的開發(fā)集成環(huán)境，它不像其它系統(tǒng)的單系列開發(fā)，不但可根據(jù)系統(tǒng)的需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的 合并和整理，而且也可以在系統(tǒng)開發(fā)的初期就提供了一個(gè)合并、數(shù) 據(jù)共享、統(tǒng)一開發(fā)和管理的執(zhí)行平臺(tái)，從而更加方便地為系統(tǒng)的升 級(jí)和擴(kuò)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，節(jié)約了后期系統(tǒng)擴(kuò)展的經(jīng)費(fèi)。（2）工廠設(shè)備的實(shí)際模型重復(fù)性的使用won derware system platform 完全基于組件對(duì)象模型，可以為特定的硬件設(shè)備類型開發(fā)出標(biāo)準(zhǔn)的組件，再在此標(biāo)準(zhǔn)組件的基礎(chǔ)上生 成各種設(shè)備模型（模板），模板包含了設(shè)備的所有屬性，包括輸入/ 輸出，報(bào)警，歷

8、史，內(nèi)在邏輯，安全性等。這樣，一個(gè)對(duì)象模型就 完全描述了現(xiàn)實(shí)世界中的一種類型的設(shè)備。使用這樣的一種模型， 可以在對(duì)象級(jí)別對(duì)使用的變更進(jìn)行管理；通過建立標(biāo)準(zhǔn)的模板，在 多個(gè)工程重復(fù)使用模板，實(shí)現(xiàn)了可重用性，縮短了工程開發(fā)周期。won derware system platform可以用來建立工廠使用的結(jié)構(gòu)模型, 對(duì)整個(gè)工廠自動(dòng)化結(jié)構(gòu)有清晰的了解。在這個(gè)工廠的使用模型中， 可以層層細(xì)化，最后到達(dá)對(duì)具體設(shè)備的配置。在模型的各個(gè)層面， 包含了用設(shè)備模板建立的設(shè)備實(shí)例（具體的設(shè)備）。這樣，就可以 設(shè)計(jì)和維護(hù)整個(gè)工廠的結(jié)構(gòu)，方便進(jìn)行系統(tǒng)的維護(hù)。（3）基于對(duì)象/多用戶的開發(fā)在系統(tǒng)的開發(fā)過程中，won der

9、ware sy-stem platform 提供了基于windows的對(duì)象的開發(fā)，并嵌入了microsoft. net技術(shù)，提供了軟件對(duì)外的數(shù)據(jù)接口和大量的程序外部功能的函數(shù)庫(kù)，提升了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性、數(shù)據(jù)共享及功能 擴(kuò)充，采用microsoft message queue （消息隊(duì)列）進(jìn)行通信，它 內(nèi)建了數(shù)據(jù)完整性檢查功能和存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)能力，對(duì)于不太穩(wěn)定的通訊 網(wǎng)絡(luò)也能很好地工作，從而大大縮短了項(xiàng)目的開發(fā)周期，加快系統(tǒng) 投產(chǎn)進(jìn)程。（4）強(qiáng)大的集成和集中的安全策略針對(duì)工業(yè)數(shù)據(jù)的安全性， wonderware system platform 提供了強(qiáng) 大的安全數(shù)據(jù)策略，在系統(tǒng)上可以實(shí)現(xiàn)基于操作系

10、統(tǒng)和ias的多類別等級(jí)登錄，在數(shù)據(jù)的訪問上提供了全球安全組織基于食品和醫(yī)藥 上的7種不同安全等級(jí)的加密式的數(shù)據(jù)安全，從而保證了系統(tǒng)數(shù)據(jù) 的安全可靠，真正做到讓信息準(zhǔn)確、有效和唯一。（5）強(qiáng)大的數(shù)據(jù)連通性和統(tǒng)一的中控室的使用won derware system platform 提供了一個(gè)系統(tǒng)整合的平臺(tái)，可在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上集成現(xiàn)有的系統(tǒng)，能夠把基于多家廠商系統(tǒng)的控 制室整合到一個(gè)中控室，通過建立工廠模型 /不同系統(tǒng)的模型和通 訊接口的功能，把各個(gè)子系統(tǒng)模型加入到整個(gè)工廠的模型中，建立 了整個(gè)工廠的使用模型，并且采用現(xiàn)有的硬件和操作系統(tǒng)；能夠在 不影響已有控制系統(tǒng)投資的前提下對(duì)其廠務(wù)進(jìn)行集成，能

11、夠?qū)崿F(xiàn)從 個(gè)人辦公室到公司級(jí)別都能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行訪問。（6）靈活的部署和負(fù)載分配靈活的部署功能，可以方便用戶去查看系統(tǒng)中每一分段分廠的數(shù) 據(jù)，另外，該平臺(tái)的負(fù)載分配功能為、系統(tǒng)在后期的擴(kuò)展，及系統(tǒng) 服務(wù)器工作負(fù)載量的合理分配提供了更多的靈活性和可靠性，在系 統(tǒng)擴(kuò)展后，無需重新配置現(xiàn)有使用，無需添加更為新進(jìn)的服務(wù)器， 即可方便地增加新的子系統(tǒng)和功能，從而保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定，工作 量合理分配使用。（7）遠(yuǎn)程的診斷和開發(fā)功能won derware system platform 在系統(tǒng)的診斷方面，提供了遠(yuǎn)程 的診斷工具，以使用該平臺(tái)的smc系統(tǒng)遠(yuǎn)程診斷的平臺(tái)去診斷系統(tǒng) 數(shù)據(jù)網(wǎng)內(nèi)的任何一臺(tái)機(jī)器的工作狀況及錯(cuò)

12、誤查詢分析，并能把這些 錯(cuò)誤轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)的報(bào)警在工作站前端顯示，從而，可以較為快速的 去處理和查看問題。提高了系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制。（8）高可靠冗余的架構(gòu)為了保證系統(tǒng)的數(shù)據(jù)完整性，wo nder-ware system platform為各體統(tǒng)提供了 3x2的交叉式的系統(tǒng)冗余解決方案可基于appengine 的冗余可基于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的冗余可基于diobject的冗余6. 結(jié)束語(yǔ)使用美國(guó)wonderware system platform平臺(tái)軟件在海拉爾熱電廠2*200 mw空冷供熱機(jī)組全廠輔機(jī)程控中的成功使用，提高了海 拉爾熱電廠的安全和信息化管理水平，實(shí)現(xiàn)了減員增效。同時(shí) wonderware system platform平臺(tái)軟件在火電廠全廠輔機(jī)程控使用 開發(fā)中的優(yōu)勢(shì)得到了用戶和工程單位的肯定。該項(xiàng)目的成功實(shí)施， 對(duì)行業(yè)中的空冷供熱機(jī)組的全廠輔機(jī)程控的設(shè)計(jì)具有一定的指導(dǎo) 意義。參考文獻(xiàn)1 李蔚，盛德仁，陳堅(jiān)紅.火電廠sis系統(tǒng)中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)的選 擇j.中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2003,12.2 國(guó)志宏，王堃,王強(qiáng).火電廠sis系統(tǒng)中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的研究和使 用j.電力信息化，2004,05.3 梁艷明，孫立明，賀晉衛(wèi).火電廠sis中在線性能計(jì)算和分析的 使用j.中國(guó)電力,2005,0