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資訊頻道 摘要：根據實踐經驗提出對網絡架構和網絡設備、PLC設備及組態、報警及畫面等方面的要求；介紹某發電廠的應用實例，對比了輔助車間常規運行模式與集控運行模式，明顯看出采用集控方式運行達到了減人增效的目的；對多臺機組電廠的輔控網構成、控制設備選取、雙機熱備等一些影響輔控網。為進一步提高火電廠集控運行和設備管理水平，優化運行人員配置結構，在繼續搞好主機集控運行的同時，自 2007 年開始，大唐國際發電股份有限公司全面開展了輔助車間集控運行工作。與主機集控運行是以分散控制系統(DCS)為設備基礎類似，目前實現輔助車間集控運行的設備基礎為輔助車間控制網絡系統(輔控網)，它是將布置在集中控制室內的操作員站通過高速以太網與化學水、除灰、輸煤、脫硫等輔助及公用系統的可編程控制器(PLC)連接組成的控制系統。
1 總體技術方案
1.1 納入輔控網控制的系統
納入輔控網控制的系統包括：鍋爐補給水、化學取樣及爐水加藥、制氫、制氯、工業廢水處理、生活污水處理、凝結水精處理、空壓機、除灰、除渣、電除塵、燃油泵、輸煤皮帶、含煤廢水處理、暖通、煙氣脫硫等。一些與機組運行關系密切的系統也可考慮納入DCS控制，例如燃油泵、除渣、電除塵、空壓機、凝結水精處理等，但對于I/O點較多的系統，應由PLC實現就地程控，再通過接線或通信方式連接至DCS實現遠方控制。鍋爐吹灰、凝汽器膠球清洗、翻車機、卸船機、堆取料機、斗輪機系統不宜納人輔控網系統。
1.2 輔控網絡及設備配置
(l) 全廠輔助車間集中監控點設在機組單元控制室或獨立的控制室內。輔助車間下層控制網絡可以有3、4個輔助監控點，即輸煤、水網點、除灰渣、脫硫控制點。
(2)輔助車間監控網采用冗余的星型或環型網絡，網絡設備(交換機、服務器等)和網絡介質均采用冗余配置。
(3)主干交換機選用工業級千兆交換機，與服務器之間用千兆光口相連，與其他設備(上位機、PLc 等)可用百兆光口相連。
(4)下層單個控制系統可采用百兆冗余交換機配置，盡可能采用光口配置。
(5)主干網配置2 臺冗余服務器。在CPU控制器使用較多的子網如水網、灰網等設2 臺冗余服務器。
(6)服務器應采用獨立冗余磁盤陣列(RAID)配置。
(7)服務器應配置冗余千兆網卡，與冗余交換機千兆光口物理連接。
(8)應配置輔控網與SIS的接口，速率至少為 100 Mb/S，能與SIS單向連接，容量根據I/O點及中間點數量確定。
(9)輔控網應配置歷史站，具有報警一覽、事故追憶、操作記錄、過程回放等功能，容量根據I/O點及中間點數量確定。
(10)上位機可使用IFIX、INTOUCH等軟件，但選型必須全廠統一，便于實現輔控網一體化整合，服務器軟件也要與上位機配置的軟件兼容。
(11)輔控網下層系統配置的上位機及其軟件數量應比沒有輔控網的系統少，下層系統調試完后運行人員轉人輔控網上層操控，下層系統一般可配置 1 套上位機（兼工程師站）和相應軟件。
1.3 PLC系統配置
(l)全廠PLC要統一配置，應盡量使用同一廠家產品，但應根據各系統重要程度及 I/0點數量選擇不同的系列；
(2)組態軟件應統一配置；
(3)根據系統對可靠性的要求選擇雙機熱備或單機。
1.4 對電視監視系統的要求
電視監視系統是輔助車間集控運行有效的輔助手段，全廠電視監視系統與輸煤、脫硫等電視監控系統統一配置，已建成的要考慮各獨立系統聯網。
1.5 對報警系統的要求
輔助車間控制系統應具有硬光字或軟光字報警功能（能夠提供聲音報警）。
1.6 對操作畫面的要求
對輔控網的操作窗口、畫面分布、報表、記錄等提出統一要求，畫面翻閱要便于運行人員操作，畫面一般按3層分布，任一畫面的調出點擊不超過3次。每一系統（特別是化水、脫硫等）的實時數據應編制集中數據表，以便查找。各系統設備圖標（閥門、泵等）的形狀、顏色應一致。
2 輔控網應用實例
2.1 系統配置
某發電廠輔助車間集中監控系統控制網絡(全廠輔控網)采用了3層冗余控制網絡，上層網為輔助車間集中監控網(輔控網)，中間層網為水、煤、灰渣(電除塵)、脫硫 4個控制子系統，下層網為各輔助車間的PLC控制系統。整個控制網絡見圖1。
1 總體技術方案
1.1 納入輔控網控制的系統
納入輔控網控制的系統包括：鍋爐補給水、化學取樣及爐水加藥、制氫、制氯、工業廢水處理、生活污水處理、凝結水精處理、空壓機、除灰、除渣、電除塵、燃油泵、輸煤皮帶、含煤廢水處理、暖通、煙氣脫硫等。一些與機組運行關系密切的系統也可考慮納入DCS控制，例如燃油泵、除渣、電除塵、空壓機、凝結水精處理等，但對于I/O點較多的系統，應由PLC實現就地程控，再通過接線或通信方式連接至DCS實現遠方控制。鍋爐吹灰、凝汽器膠球清洗、翻車機、卸船機、堆取料機、斗輪機系統不宜納人輔控網系統。
1.2 輔控網絡及設備配置
(l) 全廠輔助車間集中監控點設在機組單元控制室或獨立的控制室內。輔助車間下層控制網絡可以有3、4個輔助監控點，即輸煤、水網點、除灰渣、脫硫控制點。
(2)輔助車間監控網采用冗余的星型或環型網絡，網絡設備(交換機、服務器等)和網絡介質均采用冗余配置。
(3)主干交換機選用工業級千兆交換機，與服務器之間用千兆光口相連，與其他設備(上位機、PLc 等)可用百兆光口相連。
(4)下層單個控制系統可采用百兆冗余交換機配置，盡可能采用光口配置。
(5)主干網配置2 臺冗余服務器。在CPU控制器使用較多的子網如水網、灰網等設2 臺冗余服務器。
(6)服務器應采用獨立冗余磁盤陣列(RAID)配置。
(7)服務器應配置冗余千兆網卡，與冗余交換機千兆光口物理連接。
(8)應配置輔控網與SIS的接口，速率至少為 100 Mb/S，能與SIS單向連接，容量根據I/O點及中間點數量確定。
(9)輔控網應配置歷史站，具有報警一覽、事故追憶、操作記錄、過程回放等功能，容量根據I/O點及中間點數量確定。
(10)上位機可使用IFIX、INTOUCH等軟件，但選型必須全廠統一，便于實現輔控網一體化整合，服務器軟件也要與上位機配置的軟件兼容。
(11)輔控網下層系統配置的上位機及其軟件數量應比沒有輔控網的系統少，下層系統調試完后運行人員轉人輔控網上層操控，下層系統一般可配置 1 套上位機（兼工程師站）和相應軟件。
1.3 PLC系統配置
(l)全廠PLC要統一配置，應盡量使用同一廠家產品，但應根據各系統重要程度及 I/0點數量選擇不同的系列；
(2)組態軟件應統一配置；
(3)根據系統對可靠性的要求選擇雙機熱備或單機。
1.4 對電視監視系統的要求
電視監視系統是輔助車間集控運行有效的輔助手段，全廠電視監視系統與輸煤、脫硫等電視監控系統統一配置，已建成的要考慮各獨立系統聯網。
1.5 對報警系統的要求
輔助車間控制系統應具有硬光字或軟光字報警功能（能夠提供聲音報警）。
1.6 對操作畫面的要求
對輔控網的操作窗口、畫面分布、報表、記錄等提出統一要求，畫面翻閱要便于運行人員操作，畫面一般按3層分布，任一畫面的調出點擊不超過3次。每一系統（特別是化水、脫硫等）的實時數據應編制集中數據表，以便查找。各系統設備圖標（閥門、泵等）的形狀、顏色應一致。
2 輔控網應用實例
2.1 系統配置
某發電廠輔助車間集中監控系統控制網絡(全廠輔控網)采用了3層冗余控制網絡，上層網為輔助車間集中監控網(輔控網)，中間層網為水、煤、灰渣(電除塵)、脫硫 4個控制子系統，下層網為各輔助車間的PLC控制系統。整個控制網絡見圖1。
根據輔助車間工藝系統的功能及地理位置將其合并成輔助監控點，在輔助監控點設置冗余的操作員站，用于工程建設初期試運、設備檢修期間及上層輔控網故障時緊急事故處理用。
各輔助車間控制設備均采用PLC控制，通過冗余的通信接口與子系統及全廠監控網絡連接，各車間均配置液晶顯示終端，作為巡視時事故處理和調試時使用。
全廠輔助車間控制系統統一規劃，編程軟件均為Concept2.6，上位機監控軟件采用Intellution公司iFIX3.5，交換機均采用德國Hirschmann系列產品(灰網采用華為 3COM)。
為聯網方便及投產后備品備件管理統一，PLC型號實現了統一，均采用Schneider公司MODICON TSX QUANTUM系列高端產品。為了保證系統的可靠性，全廠輔控網采用冗余結構，包括冗余PLC CPU、網絡接口、網絡通信介質、服務器、交換機，PLC系統采用冗余電源及UPS，保證電源無擾切換，PLC系統的遠程I/0站也采用冗余的電源模塊。在系統設計中按照安全、可靠原則實現輔控網、下層網及就地的操作權限切換。對于操作權限，就地最高，輔控網最低。通過對除灰、脫硫系統控制器升級為
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