1、火電廠輔助車間系統集中控制方案探討（一）時間:2013-06-06 11:19來源:未知 作者:昕，周程放 點擊: 42 次一、概述    當今大型火電機組爐、機、電的運行和管理水平不斷提高，分散控制系統(DCS)和可編程控制器(PLC)在火電廠自動化控制中已得到大量應用，其極高的可 靠性、豐富的控制功能和對運行操作的簡化為減員增效提供了諸多的方便，并取得了良好的效果，這些都極提高了電廠的運行、管理水平。隨著電子與信息技 術、控制技術的不斷發展，以及電力生產競爭機制逐步形成，火電廠輔助生產系統的自動化設計正面臨著如何適應技術發展潮流，改進現有管理方式，進一步降低運

2、 行費用，提高經濟效益的問題。    許多新建工程，尤其是2000年以后新建的電廠，提高全廠運行、管理水平、減員增效的思想貫穿著整個設計過程?；鹆Πl電廠熱工自動化的設計重點已經不僅局 限于主廠房，人們也越來越重視提高輔助車間(系統)的自動化水平，合理地按工藝系統或地理位置設計控制系統或控制點，實現全廠CRT監控，提高系統運行的 安全性和經濟性，極增強電廠的市場競爭力，這些成為了電廠自動化設計的發展方向。此外，提高輔助系統的自動化水平，在輔助車間采用DCS或PLC控 制，也為實現全廠監控和管理信息系統網絡化提供了條件。二、輔助車間系統控制的現狀和前景 &#

3、160;  目前許多大型火電廠根據各自的情況，不同程度的考慮并采取了提高輔助車間控制水平的措施，如:除灰、補給水處理、凝結水精處理、廢水、輸煤等較復雜或操作 設備較多的輔助系統均采用PLC+CRT站的監控方式。循環水泵房設備的控制由主機DCS完成;汽水分析采用計算機(數據采集系統)代替原來的常規二次儀 表等等。但各控制系統的監控大多相互獨立，無法充分發揮計算機控制的優勢，沒有充分考慮到資源的共享;控制系統設備型式多樣性，生產維護不夠方便。同時， 輔助車間的控制方式采用車間集中控制方式，這也存在著許多缺點:各輔助車間都設有控制室，每個車間都需要固定的數名運行值班員，不僅運行管理不能集中

4、，而 且造成暖通等附屬設施設置繁多，也需要增加相應的建筑設施，從而造成人力、物力資源的浪費。    發達國家火力發電廠控制目前已基本達到全廠管控一體化的階段，如德國尼德豪森電廠、德國黑泵電廠、日本磯子電廠等均采用機爐電及輔助系統集中監控方式，兩 臺機組和輔助系統合用一個控制室。進入21世紀以來，隨著國電力體制改革，實行"廠網分開、竟價上網"已成為發展趨勢，我國工業系統也正從盲目的大而全 逐步間部挖潛，提高經濟效益的方同發展。趨勢表明，我國電力企業主要會從兩個方面著手，一是提高工藝設備本身的經濟性及可靠性，二是實現減員增效。當 前，電力系統開展了

5、設備達標、創一流活動，設備的經濟性和可靠性有明顯提高，與國外電站主要的差距逐漸從設備水平上轉向龐大的員工隊伍，因而減員增效成為 各電廠的奮斗目標。    近年來，國大型機組(60OMW1O00MW)火電廠的對輔助車間的控制和管理提出了新的要求。若仍按照以前的做法，則是較為分散的控制室，這樣不易于管理，控制室運行人員工作量偏少，總體人員數偏多;各個控制系統大都采用不同的硬件和軟件，給備品備件管理、人員培訓及維護等造成了一定的難度，客觀 上對電廠管理工作造成了壓力。針對大型火電廠輔助車間控制點多的特點，要實現減員增效，只有采用集中控制方式，并在控制策略上精心研究，不斷

6、采用新技術， 使復雜工藝簡單化，這樣才能提高自動化程度，逐步減少運行人員，降低投資及運行成本。鑒于2000年示電廠模式設計的要求以及在新版火力發電廠設計技術 規程中明確提出:"火電廠相鄰的輔助生產車間或性質相近的輔助工藝系統宜合并控制系統及控制點，輔助車間控制點不宜超過三個(輸煤、除灰、化水)，其余車 間均按無人值班設計"。因此，實現全廠輔助車間集中控制，甚至全廠集中控制也是順應時代的發展。    從技術角度看，隨著計算機控制技術、計算機網絡技術、計算機軟件技術和大屏幕技術的迅速發展，特別是以工業以太網為代表的網絡技術已經在工業控制的應用中 取

7、得了良好的效果，為當前輔助系統采用集中控制方案創造了充分條件。隨著自動化裝置和控制系統的發展大趨勢，近年來，熱工自動化技術也得到了迅速發展，一 些老廠已經著手進行水、灰、煤集中控制的改造;新建電廠從早期設計階段就已經開始考慮輔助車間集中控制方案并逐步予以實施。為了適應時代的發展，實現輔助 車間集中控制，已經成為火力發電廠輔助系統控制的方向。三、各輔助車間系統分析 3.1 大型火電廠輔助車間的控制系統主要包括    循環水泵房控制:循環水泵房包括循環水泵、旋轉濾網和沖洗水泵等，有少量工藝設備和過程測點。其I/0點不多，控制要求高，與機組運行管理有關系。 &

8、#160;  脫硫單元機組控制:脫硫單元機組控制包括煙道系統、煙氣吸收系統、吸收塔系統和漿液疏排系統等，有較多的工藝設備和過程測點。其I/0點多，控制要求高，與脫硫公用部分有聯系，與機組運行管理有一定關系。    脫硫公用部分控制:脫硫公用部分包括石灰石的輸送和制漿系統，有較多的工藝設備和過程測點。其I/0點多，控制要求高，與脫硫單元機組部分有聯系，與機組運行管理有一定關系。    空壓站控制:空壓站為主廠房設備提供可靠的儀用和檢修氣源，包括空壓機及其干燥器、儲氣罐及閥門等。其工藝系統簡單，I/O點較少，與機組運行管理關系較

9、為密切。    燃油泵房控制:燃油泵房設備遠離廠房，是一個獨立的生產車間。其I/0點較少，與機組的控制關系較為密切，可靠性要求也較高。    凝結水精處理系統控制:凝結水精處理系統大多由高速混床、再循環泵和公用再生系統的陽、陰樹脂分離再生罐、樹脂存儲罐、混脂罐及酸堿設備、沖洗水泵等組 成。系統中的設備大都是周期性工作的，需要定期對他們進行還原或再生。其I/0點較多，控制水平要求較高，與機組運行管理無密切聯系。    全廠性公用水系統控制(包括鍋爐補給水、工業廢水、綜合水泵房、循環水加氯間等): 

10、   鍋爐補給水系統(反滲透)包括超濾預處理系統、一級反滲透系統、二級反滲透系統、電除鹽系統、除鹽水儲存系統等。其I/0點多，控制要求高，與機組的控制有少量聯系。    廢水系統一般包括廢水貯存池、輸送泵、加藥設備、計量設備、風機等。廢水系統工藝系統簡單，I/0點較少，與機組的控制無密切聯系。    綜合水泵房包括工業水泵、消防水泵、生活水泵等。其I/0點不多，控制要求不高，除工業水泵與機組運行有聯系外，其余水泵與機組控制無密切聯系。    循環水加氯系統I/0點不多，控制要求不高，與

11、機組的控制無密切聯系。    制氫站控制:制氫站I/0點不多，控制要求不高，一般控制系統隨主設備一起成套配供，與機組的控制無密切聯系。   除灰渣控制:除灰系統包括除灰空壓機系統;電除塵器下的灰斗，倉泵，輸送風機，流化風機及加熱器，灰庫及其附屬設備，輸送管道，氣動閥門等。其工藝系統復雜，I/0點多，控制水平要求高，與機組運行管理關系較為密切，也有相對獨立性。     除渣系統包括爐底渣設備，公用水設備(如濃縮機、沖洗水泵)等。其工藝簡單，I/0點不多，控制水平要求高，與機組運行管理關系較為密切，也有相對獨立性。&#

12、160;   輸煤控制:該系統控制、檢測主要對象為:皮帶機、斗輪堆取料機、碎煤機、除鐵器，滾軸篩、取樣裝置、犁煤器、電子皮帶稱以及皮帶機的保護等。輸煤系統與其 它輔助系統相比，設備分散，分布面廣。其工藝復雜，I/O點多，控制水平要求高，與單元機組運行管理無密切聯系。3.2 輔助車間系統集中控制典型方案介紹    通過上述對大型人電廠輔助車間和附屬生產系統的分析，遵循輔助車間控制的發展方向，同時根據不同的輔助系統的工藝特點、相互關系、地理位置以及電廠的管理等情況進行分析，我們提出三個典型的輔助車間集中控制方案。3.2.1 輔助車間系統集中控制方案

13、一    本方案的網絡概貌圖如下：                       該方案具有以下特點:全廠輔助車間的控制系統(包括脫硫控制系統)組成一個完整的輔助系統集中控制網絡，使全廠自動化控制系統的結構清晰、功能明確。根據 輔助系統的地理位置不同，在灰、渣、輸煤、脫硫區域設置一對冗余分支交換機，在燃油、水系統區域設置一對冗余分支交換機，各輔助車間系統就近接

14、入輔助系統 集中控制網絡，使輔網的網絡連接更為簡潔，既能減小網絡的敷設施工量也可以使光纜的長度減少。     運行人員可在集中控制室的輔助系統集中控制網絡操作員站上對各系統進行集中監控。由于輔助車間設備分散，分布面廣，為了系統調試和啟動初期方便，在就地預留了各輔助系統的工程師站接口。在網絡故障和初期調試時，可使用便攜式工程師站在就地調試、操作。    整個輔助控制系統具休設置如下:    輔助系統集中控制網絡采用冗余以太網，設置兩臺互為冗余的實時數據庫服務器，設一臺輔網工程師站，在集中控制室中設置5臺操作

15、員站。    循環水泵房控制:循環水泵房現場無人值班，其監控功能由單元機組的DCS控制系統實現監測、聯鎖和遙控啟停功能。    脫硫系統控制:脫硫系統控制采用冗余PLC控制，納入輔助系統集中控制網絡?？刂茩C柜設置在脫硫綜合樓，就地不設控制室。    空壓站控制:空壓站現場無人值班，空壓機及無熱再生干燥裝置均自帶程控，壓縮空氣系統在此基礎上，分別由兩臺機組的公用DCS控制系統實現監測、聯鎖和遙控啟停功能。    燃油泵房控制:納入輔助系統集中控制網絡，采用冗余PLC系統實現對油

16、泵房系統的控制。控制機柜設置在燃油泵房，就地不設控制室，無人值守。雖然以往大 多工程采用遠程I/0將其納入#1、2機組DCS公用網絡并且僅在機組操作員站上監控，但在#1、2機組全部停修時將無法監控，將對以后擴建的機組運行產 生影響，因而采用獨立的PLC系統并設在全廠性的輔助網絡上更合理。    凝結水精處理系統控制:納入輔助系統集中控制網絡，采用冗余PLC系統實現對凝結水精處理系統的控制?？刂茩C柜設置在主廠房公用電子設備間，就地不設控制室，無人值守。取樣加藥系統作為凝結水精處理控制系統的遠程I/0。    全廠性公用水系統控制:鍋爐補

17、給水系統、工業廢水處理系統、綜合水泵房均納入輔助系統集中控制網絡，采用PLC控制?？刂茩C柜設置在各自車間，就地不設控制室，無人值守;在全廠性公用水系統的子系統還可適當采用遠程I/0，共用PLC。   制氫站控制:納入輔助系統集中控制網絡，采用PLC控制。就地不設控制室，無人值守。     除灰渣系統控制:納入輔助系統集中控制網絡，采用冗余PLC系統實現對氣力除灰系統、除渣系統等的控制。控制機柜設置在除灰設備間，就地不設控制室。    輸煤系統控制:納入輔助系統集中控制網絡，采用冗余PLC系統實現對輸煤系統的控制。控

18、制機柜設置在輸煤配電間，就地不設控制室。3.2.2 輔助車間系統集中控制方案二    本方案的網絡概貌如下:                            該方案具有以下特點:全廠公用性輔助車間的控制系統組成一個完整的輔助系統集中控制網絡;使全廠自動化控制系統的結構清晰、功能明確。根據輔助系統的地理

19、位置不同，在灰、渣、輸煤、脫硫區域和燃油、水系統區域分別設置一對冗余分支交換機，各輔助車間系統就近接入輔助系統集中控制網絡，使輔網的網絡連接更為 簡潔，既能減小網絡的敷設施工量也可以使光纜的長度減少。  運行人員可在集中控制室的輔助系統集中控制網絡操作員站上對各系統進行集中監控。由于輔助車間設備分散，分布面廣，為了系統調試和啟動初期方便，在就地預留了各輔助系統的工程師站接口。在網絡故障和初期調試時，可使用便攜式工程師站在就地調試、操作。     整個輔助控制系統具體設置如下:    輔助系統集中控制網絡采用冗余以太網，設置兩

20、臺互為冗余的實時數據庫服務器，設一臺輔網工程師站，在集中控制室中設置4臺操作員站。    循環水泵房控制:同方案一。    脫硫系統控制:這里需要特別說明的是，脫硫系統作為一個新型環保技術，近幾年來才在火電廠的建設量應用。在常規的電廠設計中，脫硫系統的設計時間上相 對比較滯后，并且總是作為一個獨立的系統與全廠其它系統相隔離，工藝系統和控制采用捆綁式整島招標，整個脫硫系統控制在脫硫島采用單獨的DCS控制，設 有獨立的控制點，并且大多與除灰渣、電除塵等合并控制室。隨著我國對環境保護的要求越來越高，脫硫系統已經作為火電廠必備的設備，在新建電

21、廠中其設計和建 設與全廠同步。同時由于近幾年脫硫系統的使用，火電廠對脫硫系統的熟悉和掌握也已經越來越深入，再將脫硫系統作為一套獨立系統考慮就顯得不盡合理。我院 2001年設計的西部電廠在設計期間就規劃將后期投入的脫硫系統納入機組DCS系統，脫硫控制成為DCS系統的遠程控制站，由單元機組的操作人員監 控，現已順利投運。該電廠采用的是海水脫硫系統，將其控制納入機組DCS是完全合理的。而陸大部分火電廠均采用濕法脫硫系統，工藝系統比較復雜。但經調 研，實際投運的濕法脫硫系統，其運行值班人員的工作量也主要集中在海水脫硫系統所沒有的脫硫公用部分。從運行管理角度講脫硫系統公用部分與除灰渣系統性質 相似(即物

22、料輸送和處理功能)，因此脫硫公用部分與除灰渣系統一起納入輔助系統集中控制網絡有利于系統運行管理;而脫硫單元系統納入機組DCS控制，基本 不增加機組運行人員的勞動強度，也有利于當前實現機組全能值班員管理模式。所以在本方案中，將脫硫系統分解為單元機組部分和公用部分，其單元機組部分(煙 氣系統、S02吸收系統、氧化空氣系統)作為與機組運行密切相關的系統由機組DCS控制，其公用部分(石灰石漿液制備系統;漿液排放與回收系統、石膏脫水 及輸送系統、工藝水系統等)由輔網PLC控制。    控制機柜設置在脫硫綜合樓，就地不設控制室。    空壓站控制

23、:同方案一。    燃油泵房控制:同方案一。    凝結水精處理系統控制:同方案一。    全廠性公用水系統控制:同方案一。     制氫站控制:同方案一。    除灰渣系統控制:同方案一。    輸煤系統控制:同方案一。3.2.3 輔助車間系統集中控制方案三    本方案的網絡概貌如下:        &#

24、160;              該方案具有以下特點:依照現在較普遍采用的脫硫系統建設管理方式，脫硫系統采用獨立的DCS系統;由于輸煤系統控制不論地理位置還是功能要求，均相對獨立 于其它系統，因此可單獨組網，同時兼顧到輸煤系統由于分布面廣，正常運行需要現場干預較多，故將輸煤系統的兩臺操作員站設置在獨立的輸煤控制室，輸煤控 制系統可通過專設的分支交換機接入輔助系統集中控制網絡，操作人員也可在控制室通過輔助系統集中控制網絡對其進行監控。除輸煤系統外其它輔助車間控制系統 組成一個

25、輔助系統集中控制網絡。根據輔助系統的地理位置不同，在灰、渣區域和燃油、水系統區域分別設置一對冗余分支交換機，各輔助車間系統就近接入輔助系 統控制網絡，使輔網的網絡連接更為簡潔，既能減小網絡的敷設施工量也可以使的光纜的長度減少。  運行人員可在集中控制室的各輔助系統網絡操作員站上對各系統進行集中監控。由于輔助車間設備分散，分布面廣，為了系統調試和啟動初期方便，也在就地預留 了各輔助系統的工程師站接口。除煤系統外其它鋪助系統控制網絡的操作員站均設置在集中控帶室，運行人員可在操作員站上對所屬系統進行集中監控。同時在就地 預留了各輔助系統的工程師站接口。輸煤系統操作人員通過設在就地輸煤控制室

26、的操作員站完成輸煤系統的監控。     該輔助控制系統具體設置如下:    輔助系統控制網絡采用冗余以太網，設置兩臺互為冗余的實時數據庫服務器，設一臺輔網工程師站。在集中控制室中設置3臺操作員站，輸煤控制室設置兩臺輸煤系統操作員站。    脫硫系統控制:煙氣脫硫系統及其公共系統采用一套單獨的分散控制系統(DCS)控制。兩臺機組的脫硫系統FGD，DCS的硬件及電源配置相互獨立，當一臺 機組檢修停運時，不會對整個FGD，DCS和另外一臺機組脫硫裝置及公用系統的正常運行造成影響。脫硫控制系統的操作員站設在集中控

27、制室。控制機柜設置 在脫硫綜合樓，就地不設控制室。相關信息通訊至SIS系統。    循環水泵房控制:同方案一。    空壓站控制:同方案一。    燃油泵房控制:同方案一。    凝結水精處理系統控制:同方案一。    全廠性公用水系統控制:同方案一。    制氫站控制:同方案一。    除灰渣系統控制:同方案一。    輸煤系統控制:采用獨立的冗余PLC控

28、制系統，通過設置在輸煤控制室的輸煤操作員站實現對輸煤系統的控制。控制機柜設置在輸煤配電間。 3.3 集中控制方案可行性分析 3.3.1 外部條件    本文所提出的三個輔助車間系統集中控制方案，都涉及到控制點合并，在集中控制室完成單元機組及輔助系統的監控?？刂泣c能不能合并，與工藝系統的運行方式 及工藝系統中所選用的被控設備是否能滿足控制要求有著密切的關系，工藝系統提供必要的條件(例如工藝系統盡可能的簡化和選用可控性好的優質設備等)是提高 自動化水平、合并控制點的前提。    從近幾年設計并已投產的工程情況來看，輔助系統被控設備能夠具備

29、較好的可控性和可靠的反饋信號，已可以滿足遠方控制或程控要求。在當前的大型火電廠工程的 設計中，各工藝專業對工藝系統不斷進行優化，而在被控設備的選型上也給予了高度的重視。從另一方面看，工藝系統即便發生單一設備或局部系統故障，基于運行 人員能及時發現故障，使得檢修人員有足夠的時間及時排除故障。    再者，一些工藝系統的某些環節或全過程是允許中斷或不需要連續運行的，這也使得這些工藝系統的集中監控成為現實，同時也使得相應工藝專業不需要一味選取價格昂貴的被控設備去滿足全廠集中監控的自動化水平要求，而可以根據系統運行特點做到有的放矢，以期達到目的。  &

30、#160; 而在廠區總平面的布置上，當前的設計基本上遵循減少占地面積、降低工程造價的原則，整體布置非常緊湊，同時可根據控制點集中的需要盡可能將各輔助系統相關 工藝設備相對集中布置，為集中巡視創造了條件。氣力除灰系統、電除塵系統、脫硫系統相對集中布置;輸煤系統的控制設備間也緊鄰脫硫綜合樓;水系統從主體上 看分為兩部分:主廠房零米集中布置了凝結水精處理、汽水分析、化學加藥設備，主廠房外以補給水處理車間為中心相對集中布置了綜合水泵房、工業廢水 處理系統等，集中了水務區的主要工藝系統， 制氫站也布置在附近，巡視比較方便。    由此可見，控制點合并的外部條件在實際工程應用

31、中基本可以得到滿足。3.3.2 控制設備    要實現控制點的合并進而實現全廠輔助系統的集中監控，還需要選用適當的控制設備，組成合理的控制系統。  輔助系統的控制設備可采用PLC或DCS。從單一輔助系統的工藝特點來看，成組的、有時序的開關量控制占絕大多數，且不需要像單元機組那樣大量的數據計 算，選擇PLC進行控制更合適。從當前系統價格情況看，目前采用PLC比采用DCS構成同樣規模的控制系統仍可節約投資。     二十世紀八十年代末期，PLC+CRT形式的監控系統已開始在電廠輔助系統的控制中采用，逐漸地多數電廠主要輔助系統的程

32、序控制均由PLC實現，并積累了 豐富的工程經驗。隨著PLC硬件和軟件的迅速發展，不斷更新換代，具備了較強的網絡支持能力，完全可以滿足組建輔助系統控制網絡的要求。在電廠應用較多的 PLC品牌有SIEMENS、MODI-CON、A-B、GE等，這些產品質量可靠，在電廠輸煤、氣力除灰、鍋爐補給水、凝結水精處理等大型控制系統中已 有過許多成功運行經驗。隨著網絡應用的發展，各硬件生產商都推出了支持開放標準網絡的產品，可提供成熟、可靠的網絡接口，能支持多種網絡協議，可以方便地 組成網絡控制系統。與此同時，一些電廠為了節儉運行人員，已經成功地完成了輔助系統的分區集中監控改造，如分別組成水、煤、灰網絡，并在此

33、基礎上規劃或已 實現通過核心交換機組成全廠輔助系統集中監控網絡。這使得實現輔助系統的集中監控已經不再是理論方面的紙上談兵。3.3.3 控制點設置    在采用基于DCS或PLC的網絡控制系統進行輔助系統監控后，需要根據各系統工藝的復雜程度、測點的多少、工藝設備的布置情況，綜合考慮控制系統的可靠性 要求及網絡的數據傳輸能力，選用合理的控制系統配置方案。其中包括如何合理設置控制點，以及應采用何種控制系統結構的問題。輔助系統控制點的設置可集中于 一點或直接采用機組的DCS進行控制，也可將全廠輔助系統按煤、灰、水分區設置。全廠輸煤系統可作為一個整體進行統一規劃設計;灰、渣

34、系統無論工藝特點還 是物理位置均比較接近，作為一個分區控制點有利于統一協調，而且其地理位置靠近主廠房，控制點設在集控室不會影響該系統的監控運行;水系統則需劃分為二個 部分:一是由機組DCS系統控制的循環水泵房，二是廠區由PLC網絡控制的補給水處理、凝結水精處理及樹脂再生系統、廠凈水站、工業廢水處理、汽水分 析、化學加藥設備等。對水系統來說，在補給水處理車間設置水系統分區控制點與在集中控制室設置輔助系統集中控制點沒有什么區別。另外，還有脫硫系統，隨著 環保對電廠排放的要求日益提高，以前脫硫單獨成系統，并可在機組運行時旁路的運行方式已經無法滿足環保的實際需求，這使得脫硫系統與機組的運行有了更密切

35、的聯系，將其與機組DCS和輔助系統控制合并已將是必然趨勢。    按照2000年示電廠模式，水、煤、灰、脫硫系統分別設置控制室。若按每個控制室2030m2面積、每值設置2-3個操作人員5班3值計算，輔助系統 共需要80-120m2的控制室面積，需要運行人員更多達40-60人。采用輔助系統集中控制后，由于輔助系統控制點與機組控制點合并，位于集中控制室， 就節省了原輔助系統的80-120m2的控制室面積以及相應的配套設備(如暖通、消防、照明等)費用，同時輔助系統運行人員也由原來的多達近60人減少到 10-15人。    如果每位運行人員年

36、工資獎金依據7萬元/人算，每年至少可節省200萬元以上。    就總休規劃而言，設置全廠統一的輔助系統集中控制點比設置分區控制點更為合理。 3.3.4 控制系統結構     輔助系統的DCS或PLC控制方案，根據DCS或PLC是否分散及是否采用遠程I/O，可以有如下四種構成形式:     集中DCS或PLC+本地I/O     分散DCS或PLC+本地I/0     集中DCS或PLC+遠程I/O 

37、0;   分區集中DCS或PLC+遠程I/0    集中DCS或PLC+本地I/0的形式在以往的工程中應用最多，比較可靠，但控制電纜及其安裝費用較高。分散DCS或PLC+本地I/0的方案可以有效地 減少控制電纜及其安裝費用，且從理論上講分散了故障發生的可能性，但由于分散到各輔助系統的DCS或PLC規模較小且各自的控制容及其重要性差別較大， 不便于采取必要的冗余措施，同時使DCS或PLC的功能配置受到限制。采用遠程I/O的方案(集中DCS或PLC+遠程I/0、分區集中DCS或PLC+ 遠程I/0)可以較好地克服這兩種方案的缺點。 

38、60;  集中DCS或PLC+遠程I/0的形式是指全廠設一套DCS或PLC，用于所有輔助系統的控制，但將I/0設備分散在各個車間，以減少電纜的耗量和節省安 裝費用。這樣的結構，DCS或PLC設備的規模較大，但設備數量少，便于統一設置電源及空調系統便于集中管理及維護，且減少了設備布置所需面積。目前很多 品牌的PLC能夠處理多達3000點現場I/O,I/0掃描周期在lOms之，遠程I/0鏈可長達3000m;DCS系統較PLC系統功能更為強大。這 些數據說明，直接以集中DCS或PLC+遠程I/0方式構成全廠輔助控制系統是有可能的。但采用完全集中的DCS或PLC不可避免的缺點是:系統龐大，

39、功能劃分不清，系統組態和調試難度大;控制設備過于集中，不利于分散故障發生的可能性;需要徹底打破工藝系統設備配供控制系統的模式，在控制系統與工 藝設備接口方面存在很多問題。因此對全廠輔助系統的集中控制采用這種結構形式也是不合適的。    分區集中DCS或PLC+遠程I/0的形式是對上面一種結構形式的改進。它是先針對各分區按集中DCS或PLC+遠程I/0方式設置控制系統，再通過以太 網或其它型式的網絡將各分區控制系統聯接起來，在集中控制點統一設置上位機系統。和上一種形式一樣，它也可以有效地減少控制電纜及其安裝費用，同時它又克 服或避免了前一種形式所帶來的缺點。只需在設

40、計及訂貨時統一輔助系統DCS或PLC的品牌系列、網絡接口型式及上位機系統軟件平臺，就能夠很好地實現全廠 輔助系統集中控制。主要控制設備分區布置，雖在集中管理方面略顯不便，但按工藝系統相近原則配置的控制系統在系統組態、調試、維護等方面都具有優勢。更重 要的是，此方式不需要從根本上改變目前的設計及采購模式，具有其它模式所無法比擬的可操作性。因此，輔助系統集中網絡采用這種結構形式非常合理。采用此種結構時，DCS或PLC分為7-12套(煤1、灰1-2、水3-5套、油4套、脫硫1-3套)，每套DCS或PLC相對規模較小，分別布置在各分 區相應的控制設備間，其優點主要有:便于系統組態和調試;遠程I/0鏈較

41、短，有利于采用較高的通訊速率以實現較快的控制;便于分別招標采購。     至于DCS和PLC之間的選擇，由于火電廠輔助系統圍廣，系統較為龐大。    而從實際應用業績來看，雖然DCS系統的調節功能更為強大，統一了全廠硬件和軟件平臺，但由于輔助系統控制量為開關量信號測點，PLC系統處理開關量 信號速度比DCS更快，同時PLC系統在國外火電廠的應用證明其可靠性不容置疑，其網絡功能以及組態編程已經非常接近DCS的水平，而且采用DCS實現 輔助系統的控制實現上述PLC的功能費用有所上升。綜上所述，我們建議采用分區集中PLC+遠程I/0的結構形

42、式，在集中控制室對全廠輔助系統集中監 控。 3.3.5 輔助車間集中控制方案的經濟性     從科技進步意義上講，用先進、成熟、可靠的技術來實現更新換代是時代發展的必然趨勢。對電廠輔助系統采用集中監控，將使輔助系統的監控水平逐步趕上主系統 的監控水平，與廠級監控系統連接變得簡單，為實現全廠控制系統網絡化提供了條件，擺脫了以往電廠輔助系統控制技術落后于主機控制系統的現象。    從使用和維護的角度看，所有的輔助系統采用統一的技術、統一的控制手段，可極方便電廠運行和檢修人員，減少備品備件的品種和數量。    從經濟角度來算，輔助系統采用集中控制方式，在控制室實現對各輔助系統的監控，可節省大量運行人員，極提高電廠的勞動生產率，實現減人增效的目標。按 7萬元人人x30年計，可見其經濟效益十分明顯;另外，還可以減少備品備件所占用的資金，減少調試費用，減少運行維護人員培訓的費用;如果是新建電廠，單 從土建方面看，可省去若干個輔助系統控制室的建造費用，效益已是非常明顯。    &#