化学补给水控制系统改造方案介绍.pdf

量 以满足一期和二期生产 同时用水的需要 ，控 制系统采用P L C 控制 ，一期原有的常规热工仪 表控 制盘全 部取消 ，改为接 入二期P L C 控 制 。 1 2石门电厂化学补给水系统改造方式 一 期 和 二 期 共 用 一套 化 学 补 给 水 处 理 P L C 系统 。P L C采用双C P U热备的方式进行冗 余控制 ，将化学 补给水 处理控制 室 内原有 的 一 期常 规热工仪表 控制盘 取消后 ，利用其 原 有的电缆沟布置新的P L C 柜 。一期化学补给水 处 理系统 的就地热 工仪表大 部分保 留不变 ， 直接接入新上的P L C系统控制 。同时根据业主 要求 也更换 了一期一 些较 陈旧的仪表 以满足 新的P L C 控 制要求 。全厂统一的水 网值班室设 在原 一期化学补 给水处 理控制 室 内，配 置有 两 台光 纤交换机 、两 台互为备用 的水 网服 务 器 和三 台上位机 。一 台服 务器是 网络数据 库 服 务器 ，另一 台服 务器是 备用服务 器 ，为 上 位 机和上 级网络提供 服务 。当 网络数 据库服 务 器 出现故 障时 ，备 份服务 器能 自动 转换 为 网络 数据库服 务器 ，承 担起 网络数据库 服务 器 的 全 部 工 作 。 网 络 是 双 网冗 余 结 构 ， 在 一 根 网络 线 出现 故障不 能正常工作 的情况 下 由 另一根 网络线承担 所有 工作 ，保证 整个 系统 的可靠性 ， 同时在 此过程 中不会造 成数据 的 丢失和数据 的变化。P L C 还配置 了容量足够的 UP S 电源 ，上位机 、网络服务器和交换机 的电 源设置独立 的UP S 电源装置 ，保证系统在 正常 供 电失去 的情况 下仍 能安全运 行 。因此将原 来一期 的常规热 工仪表 控制盘控 制取 消后 ， 改成 的一期与二期合为一体的P L C控制系统大 大提高 了生产效率及系统运行的稳定性 。 1 3石门电厂化学补给水系统改造硬件配置说明 石 门 电厂化 学 补给 水 处 理新 上 的P L C系统 主要硬件配置有：2 个互为备用的C P U模块 ，8 个DO模块，1 5 个DI 模块 ，2 AO模块，6 个AI 模块，2 个 以太网模块 ，这些模块及其接线端子 排分别 布置在 四个P L C 柜 内。化 学补给水P L C 采 用双以太网模块冗余的方式通过 1 0 0 M光纤接入 新增的两台水网交换机 ，交换机采用双 电源供 电。现场所有仪表通过 电缆将信号接入这四个 5 2 - 2 0 1 1 0 2 ,E 第 1 期 P L C 柜 内，机柜的防护等级均符合I P 5 4 标准。 1 4石门电厂化学补给水系统改造软件配置说明 化学补 给水 系统P L C主要 软件 由上位 机 监控 软件和P LC组态 软件组成 。它 分别实现 P L C网络上位机人机接 口的监视和控制及实现 P L C 逻辑控制功能 。上位机监控软件支持分布 式结构 ，并支 持冗 余 以太 网 。P L C组 态采用 CO NC E P T 组态软件 ，具备数据采集处理、控 制 、监视画面显示 、参数越限报警、系统故障 诊断、报警、制表 、打印等功能。同时软件还 能自动记录运行人员在控制室进行 的所有操作 项 目及每次操作 的精确 时间。通过对运行人员 操作行为 的准确记录，可便于分析运行人员的 操作 意 图，分 析事 故原 因。 2 湘潭电厂化学补给水系统改造方案 2 I湘潭电厂化学补给水系统改造工程概述 湘潭电厂一期f 2 3 0 0 MW) 的化学补给水 系统投产于1 9 9 7 年，当时化学补给水系统已采 用P L C控制，但其他辅助 车间仍采用常规热工 仪表控制盘进行监视操作 ，因此一期工程并没 有形成全厂统一的水 网控制 。2 0 0 5 年湘潭 电厂 进 行 了2 6 0 0 Mw超 临界机组的二期扩建工 程 ，增加 了部分化学补给水工艺设备 以满足原 有的2 台3 0 0 Mw机组与新建2 台6 0 0 Mw机组的 共 同除盐水用量。因为增加 了工艺设备，控制 系统也需要相应的进行增加。 2 2湘潭电厂化学补给水 系统改造方式 这 次改造 需要将 一期原 有的化 学补给水 设备与二期新增的化学补给水设备的控制整合 在 同 一 组 上 位 机 上 进 行 操 作 。 一 期 化 学 补 给 水P L C 系统 虽然型号较老 ，但依然运行比较稳 定 ，从节约投资的角度考虑 ，仍保 留一期的化 学补给水系统P L c f 一期化学补给水系统P L C采 用 的 是AB公 司较 早 型 号 的C P U) 。二 期 化 学 补 给水系统P L C采用A B公司型号比较先进型号的 C P U通过DH+ 网与一期化学补给水系统P L C H 连。D H+( D a t a H i g h wa y P l u s ) 网是一种工业局域 网技术，其设计 目标是为工厂控制设备提供远 程编程和对等通讯能力，采用屏蔽双绞线进行 通 讯，具有连接方便 ，通讯距离远的特 点，是 P LC 通讯应用很广的工业 网络。上位机主要完 成系统所覆盖设备的操作 ，系统运行参 数的显 示、计 算、报警 、打 印以及P L C 参数设置 、控 制逻辑 的修改 ，系统的调试。P L C 接收上位机 的操作指令完成对被控设备 的控制、被控对象 的联锁保护 ，同时将采集到 的信号经过 处理后 通 过光纤交换机提供给 网络数据库服务器和上 位机 ，系统的画面组态和逻辑组态均 由上位机 或 服务 器完 成 。 2 3湘 潭电厂化学补给水 系统 改造硬件配 置说明 湘潭 电厂化 学补给水处理新上的P L C系统 主要硬件配置有 ：2 个互为备用 的C P U模块 ，6 个D O模块，8 - DI 模块，I +AO模块 ，3 +AI 模 块 ，2 个以太网模块，这些模块及其接线端子排 分别布置在三个P L C 柜内。这三个新增 的P L C柜 就布置在一期P L C柜旁边 的预 留位置上 ，这样 也节约 了很多 电缆。化 学补给水P L C采用双 以 太 网模块冗余 的方式通过 1 O O M光纤接入二期新 增 的两 台水 网交换机 。一期与二期合用 的三 台 上位机再通过 水网交换机与P L C ( H 连，实现了 以太网通讯。二期化学补给水P L C 通过DH+ 网 与一期化学补 给水P L C ( H 连 ，实现 了在 同一台 上位机上既可控制一期化学补给水设备又可控 制二期化学补给水设备。 2 4 湘潭 电厂化 学补 给水系统改造软件配 置说 明 化学补给水系统上位机 图形监控软件采用 R S VI E W3 2 中文开发版产 品。RS VI E w3 2 是AB 公司采用开放技术的人机监控软件 ，提供了监 视、控制及数据采集等全部功能 ，是一个使用 方便、可扩展性强、监控性 能高的监控组态软 件。P L C组态软件采用R S L 0G I x5 0 0 0 网络版产 品 ，在W I NDOWS 2 0 0 0 环 境 下运 行 ，能对 P L C 进 行控 制 算 法 和 逻辑 组 态 的软 件 。组 态 软件 可 以采用 多种方法编程 ，既可离线又可在线进行 组态 。画面可 以分别显示各系统的工艺流程及 测量参数、控制方式 、顺序运行状况、控制对 象状态 ，也能显 示成 组参 数 。 3益阳电厂化学补给水系统改造方案 3 1益阳电厂化学补给水系统改造工程概述 益阳 电厂 一期( 23 0 0 MW) 的化学补给水 系 统投产于2 0 0 0 年 ，当时包括化学补给水系统 在 内的所有辅助车 间已全部采用 了P L C进行控 制 。这也是湖南第一个辅助 车间全部采用P L C 控制 的电厂 ，在当时代表着 比较先进 的水平 。 2 0 0 7 年益阳 电厂进行 了2 6 0 0 MW超l 临界机组 的二期扩建工程 ，在化学补给水车 间也相应增 加 了一些化学补给水工艺设备 以同时供水给2 台 3 0 0 MW机组与新建2 台6 0 0 MW机组 。P L C控制 系统也相应 的进行了改造。 3 2益 日 电厂化学补给水系统改造 方式 益 阳一期化学补给水控制系统的网络通讯 采用 的是MB + 网形式 ，MB + ( MO DB US P L US ) 网形 式 因为 传 送 速 率 较 慢 己不 再是 主 流 的通 讯 方式 。二期化 学补给水系统准备使用的是 以太 网通讯方式，为 了将 一、二期化学补给水P L C 整 合在一起 ，需要 将一 期 的MB+网改造成 以 太 网，以提高通讯传送速率，增加系统的稳定 性 。因此在二期化学补给 水系统 以太网调试完 成后 ，在一期化学补给水系统P L C 柜 内增加 了 以太网模块通过交换机与二期 以太网连接在 了 一 起。 3 3益 阳电厂化 学补 给水系统改造硬件配 置说 明 益阳 电厂化学补给水处理新上 的P L C 系统 主要硬件配置有 ：2 个互为备用 的C P U模块，1 7 个DO模块 ，1 1 个DI 模块，4 个AO模块 ，9 个AI 模块 ，2 个 以太 网模块 ，这些模块 及其接线端 子排分别布置在 四个P L C柜 内。由于 一期原来 的控制室 已没有余地安放新 的P L C 柜 ，因此我 们联合土建专业将一期控制室边上的一间空房 改造成了电子 设备 问来布置这 四个新增 的P L C 柜 ，并增加新 的电缆沟来连接一期P LC 与二期 P L C的电缆。化学补给水P L C 采用双以太 网模块 冗余 的方式通过 1 0 0 M光纤接入新增的两台水网 交换机 。一期 的化学补给水P L C 在取消了MB + 网结构后 ，通过增加的以太 网模块经 交换机也 2 o 1 1 年 o 2 月第1 期 5 3 将其信号接入了二期化学补给水P L C 系统。 3 4益 阳电厂化学补给水系统改造软件配 置说 明 化学补给水控制系统上位机配置了实时数 据库软件和服务器版组态监控软件，实时数据 库软件采用Wo n d e r Wa r e 公司I NS Q L S E R VE R 系 列 。组 态监 控 软件 采 用 悉雅 特 最新 开 发运 行 版 。P L C组态软件同时能提供梯形 图、指令列 表 、功 能 块 图 、顺序 列 表 、结 构 化文 本 等 编程 语言。完成离线仿真 ，程序开发、调试、诊断 等 功能 。P L C组态 软件 能在 线 对 系 统 的组 态 进 行修改 。系统 内增加或变换一个测点，不必重 新编译整个系统的程序。 信息 4 总结 通 过 以上 湖 南省 三个 不 同时期 的 电厂 化学 补给水P L C 改造比较，可以看出不管是老厂还 是新厂的化学补给水P LC 系统都向着高度 自动 化 、 以太 网通 讯化 的方 向 发展 。实践 也 证 明 了 改造 后 的一 期 与 二期 合 二为 一 的水 网能 更好 的 为一、二期机 组安全稳定运行服务 ，提高了生 产 效率 。 参考文献 ： 1 谢碧蓉 热工过程 自动控 制技术 M 北 京：中国 电力出版社 ，2 0 0 7 2 王平工业以太网技术 M】 北京：科学出版社， 20 07 、 一 国家电网公司首基 超 特高压同塔四回钢管塔完成真型试验 1 月1 2日，国内首基双回1 0 0 0 k V与双回5 0 o k V同塔并架的四回路钢管塔，在国家电网公司特高压杆 塔试验基地完成全部真型试验项 目。这标志着我 国在超、特高压交直流同塔多回关键技术研究方面取得 了新的突破，对今后特高压工程建设将起到积极作用。 该试验塔总高1 2 4 1 m，重2 6 4 t ，是我 国目前应用于一般线路工程的最高输 电铁塔。中国电力科学研 究院技 术人 员对该塔 陆续开展 了4 4 断线、 两个起 吊安装 、1 个锚 线、 1 个 验冰 、两个6 0 度 大风 共 1 0 个工 况试验，试验 结果 与计 算结果相 符。1 月1 2 日下午 ，技 术人 员进行 了6 0 度 大风超载 工况的破坏 性试验 。 当加荷至设计荷载的1 2 0 时，该塔主要受力杆件达到其屈服 强度，检验 了铁塔的极限承载力，表明该塔 符合设计要求，具备应用条件。 据 了解，2 0 0 9 年，国家电网公司为了解决线路走廊 紧张的问题，超前谋划特 高压与超 高压同塔并 架研究，由中国电科院和华东电力设计院共 同开展 了重点科技项 目 “ 双回1 0 0 0 k V、单回8 0 0 k V与双回 5 0 0 k V、2 2 0 k V同塔多回输 电线路杆塔可靠度及荷载研究、材料及结构研究”。 中国电科院在杆塔的可靠度指标、荷载取值、材料及结构优化方面还进行 了大量研究，并应用研 究成果设计了这座真型试验塔。该试验塔基于1 0 0 年的荷载重现期对杆塔风振 系数进行分段计算，充分 考虑横担尺寸和质量突变的影响。计算中还考虑了主材杆端弯矩和风荷载 “ 埃菲尔效应”的不利影响。 通 过技 术、经 济比较 ，塔 身主材 选 用Q4 2 0 高 强钢 管和 级差 配置 的Q4 2 0 带颈对 焊 法兰连接 ，与Q3 4 5 相 比，减 轻塔 重约2 O 。 ( 摘 自：h t tp ： n e ws b j x c o m c n ) 5 4 2 o 1 1 年0 2 月第l 期