媽灣發(fā)電總廠三套DCS系統(tǒng)之應(yīng)用比較

發(fā)布：2018-12-18 | 點(diǎn)擊：人次

摘要：媽灣發(fā)電總廠三套DCS系統(tǒng)之應(yīng)用比較資訊由優(yōu)秀的流量計(jì)、流量?jī)x生產(chǎn)報(bào)價(jià)廠家為您提供。深圳媽灣發(fā)電總廠總裝機(jī)容量6300MW，六臺(tái)機(jī)組的主機(jī)及主要輔機(jī)都相同，其中，鍋爐為哈爾濱鍋爐廠引進(jìn)美國(guó)燃燒工程公司（CE）技術(shù)生產(chǎn)的HG-1025/18.2-YM6型，亞臨界壓力一次中間再熱。更多的流量計(jì)廠家選型號(hào)價(jià)格報(bào)價(jià)歡迎您來(lái)電咨詢(xún)，下面是媽灣發(fā)電總廠三套DCS系統(tǒng)之應(yīng)用比較文章詳情。

深圳媽灣發(fā)電總廠總裝機(jī)容量6×300MW，六臺(tái)機(jī)組的主機(jī)及主要輔機(jī)都相同，其中，鍋爐為哈爾濱鍋爐廠引進(jìn)美國(guó)燃燒工程公司（CE）技術(shù)生產(chǎn)的HG-1025/18.2-YM6型，亞臨界壓力一次中間再熱強(qiáng)制循環(huán)汽包爐。每臺(tái)鍋爐設(shè)計(jì)六臺(tái)HP中速磨煤機(jī)，采用擺動(dòng)直流式燃燒器四角布置切園燃燒。鍋爐MCR工況燃煤126.3T/H。鍋爐設(shè)計(jì)有三層油槍?zhuān)褂?號(hào)輕柴油，用于點(diǎn)火及低負(fù)荷穩(wěn)燃。油系統(tǒng)zui大出力按鍋爐額定工況的30%設(shè)計(jì)。

汽輪機(jī)為哈爾濱汽輪機(jī)廠引進(jìn)美國(guó)西屋公司技術(shù)生產(chǎn)的N300-16.7/537/537型亞臨界、一次中間再熱、高中壓合缸單軸雙缸雙排汽反動(dòng)式凝汽汽輪機(jī)。汽機(jī)啟動(dòng)采用高壓主汽門(mén)控制方式。在2900R/MIN時(shí)，高壓主汽門(mén)和高壓調(diào)門(mén)進(jìn)行切換，轉(zhuǎn)為高壓調(diào)門(mén)控制升速、帶負(fù)荷方式。每臺(tái)機(jī)組配有兩個(gè)高壓主汽門(mén)、六個(gè)高壓調(diào)門(mén)、兩個(gè)中壓主汽門(mén)、兩個(gè)中壓調(diào)門(mén)。

發(fā)電機(jī)由哈爾濱電機(jī)廠制造，冷卻方式為水-氫-氫。

1號(hào)和2號(hào)機(jī)組采用美國(guó)Bailey公司的INFI-90型分散控制系統(tǒng)，兩臺(tái)機(jī)組分別于1993和1994年投產(chǎn)；3號(hào)和4號(hào)機(jī)組采用瑞士ABB公司的PROCONTROL-P型分散控制系統(tǒng)，兩臺(tái)機(jī)組分別于1996和1997年投產(chǎn)；5號(hào)和6號(hào)機(jī)組采用上海新華公司的XPDS-400型分散控制系統(tǒng)，5號(hào)機(jī)組于2002年11月投產(chǎn)，下面就這三套系統(tǒng)在媽灣發(fā)電總廠的設(shè)計(jì)應(yīng)用情況作一簡(jiǎn)單比較。

一、硬件的比較

1、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的比較

INFI-90采用冗余廠環(huán)（PlantLooP）將各中央處理單元及OIS連接起來(lái)，通訊介質(zhì)為同軸電纜，對(duì)電纜質(zhì)量及各接點(diǎn)接觸電阻的要求較高，當(dāng)環(huán)路中出現(xiàn)斷點(diǎn)及接觸不良時(shí)數(shù)據(jù)通訊即受阻。另外這種環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的通訊速度還受模件總線(xiàn)速度的制約，使得通訊速率較慢。我廠#2機(jī)組曾多次發(fā)生過(guò)由于同軸電纜的故障造成通訊中斷，危及機(jī)組的安全運(yùn)行，同軸電纜作為通訊介質(zhì)確實(shí)存在其固有的缺陷。

PROCONTROL-P雖然采用了局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)，但其局域網(wǎng)仍然由同軸電纜實(shí)現(xiàn)，同軸電纜的固有缺陷依然存在。由于人機(jī)接口部分與實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)之間是通過(guò)服務(wù)器進(jìn)行連接的，因此運(yùn)行中對(duì)服務(wù)器的要求較高，服務(wù)器一旦出現(xiàn)問(wèn)題，設(shè)備即失去監(jiān)視和控制。我廠曾因?yàn)榉?wù)器死機(jī)造成現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備失去監(jiān)視和控制達(dá)20多分鐘。

XDPS-400采用光纖作為通訊介質(zhì)，且設(shè)計(jì)成雙環(huán)形式，從根本上克服了同軸電纜的先天不足。這種環(huán)網(wǎng)是一種虛擬環(huán)網(wǎng)即物理上是環(huán)網(wǎng)邏輯思總線(xiàn)，具有網(wǎng)絡(luò)自愈功能，當(dāng)環(huán)網(wǎng)中任一設(shè)備或網(wǎng)線(xiàn)出現(xiàn)損壞或斷點(diǎn)不會(huì)造成系統(tǒng)通訊中斷，且由于人機(jī)接口系統(tǒng)和分散處理單元均采用相同的通訊介質(zhì)和通訊協(xié)議（TCP/IP），使得通訊硬件和軟件都變得非常簡(jiǎn)單明了，同時(shí)也使得系統(tǒng)的擴(kuò)展變得非常容易。

2、模件的比較

PROCONTROL-P14系統(tǒng)中的模件沒(méi)有主模件和子模件之分，也沒(méi)有輸入模件和輸出模件之分，相對(duì)而言該系統(tǒng)的模件種類(lèi)是較少的，模件的功能和通用性都較強(qiáng)。然而由于PROCONTROL-P系統(tǒng)為P13和P14的組合系統(tǒng)，兩個(gè)系統(tǒng)之間有較多的通訊模件，因此總的來(lái)說(shuō)模件種類(lèi)還要比INFI-90和XDPS-400多。XDPS-400系統(tǒng)的模件種類(lèi)要是去除DEH/MEH系統(tǒng)的專(zhuān)用模件應(yīng)該說(shuō)是非常少的，特別是整個(gè)系統(tǒng)僅有一種通訊接口模件，足以說(shuō)明其一體化程度之高，由于模件種類(lèi)的減少，相應(yīng)備件種類(lèi)也減少。另外由于XDPS-400系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)直接驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的方式，省卻了一部分中間繼電器柜和擴(kuò)展繼電器柜，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，節(jié)約了機(jī)組投資。

3、電源的比較

INFI-90型控制系統(tǒng)采用220V雙路分散供電方式，保護(hù)系統(tǒng)采用得電跳閘的形式。而PROCONTROL-P型控制系統(tǒng)則采用48VDC雙路集中供電方式，保護(hù)系統(tǒng)采用失電跳閘方式，因此PROCONTROL-P型控制系統(tǒng)不僅要求直流供電回路高度可靠，而且要求交流供電品質(zhì)良好。XDPS-400雖然也是采用220V雙路分散供電方式，但它的FSSS保護(hù)系統(tǒng)采用交直流得電跳閘形式，ETS系統(tǒng)采用失電跳閘形式。因此從總體上來(lái)說(shuō)三套系統(tǒng)對(duì)電源系統(tǒng)的要求都比較高，但XDPS-400系統(tǒng)設(shè)計(jì)了MFT直流硬邏輯跳閘回路，在DCS系統(tǒng)雙路交流電失電的情況下，系統(tǒng)還能發(fā)出MFT信號(hào)，具有很高的可靠性。

二、軟件的比較

1、軟件系統(tǒng)復(fù)雜程度的比較

INFI-90控制系統(tǒng)的硬件、軟件以及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，掌握、維護(hù)起來(lái)較容易，人機(jī)接口部分較簡(jiǎn)單，通過(guò)結(jié)構(gòu)極其簡(jiǎn)單的工程師工作站（EWS）就可實(shí)現(xiàn)組態(tài)修改、組態(tài)下裝和故障診斷，但人機(jī)接口系統(tǒng)為非開(kāi)放式系統(tǒng)，組態(tài)工具采用命令行的形式進(jìn)行，不直觀。PROCONTROL-P系統(tǒng)則有一個(gè)龐大而又復(fù)雜的人機(jī)接口系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有多臺(tái)服務(wù)器和用戶(hù)終端，服務(wù)器和用戶(hù)終端計(jì)算機(jī)又采用不同的操作系統(tǒng)，如Unix和OpenVMS操作系統(tǒng)，組態(tài)的修改、編譯和下載非常煩雜緩慢，但較直觀。另外PROCONTROL-P型控制系統(tǒng)實(shí)際上是由P13和P14兩套完全不同的系統(tǒng)組合而成的，有兩套完全不同的硬件、軟件及組態(tài)工具。該系統(tǒng)雖然在人機(jī)接口方面有較大改觀，但由于系統(tǒng)太復(fù)雜，很難于學(xué)習(xí)掌握，增加了熱工維護(hù)人員的維護(hù)學(xué)習(xí)工作量。而新華公司的XPDS-400系統(tǒng)則具備了以上兩套系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，并摒棄了它們的一些缺點(diǎn)，它采用目前流行的以太網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以PC機(jī)作為工程師站，以WindowsNT為工作平臺(tái)，使系統(tǒng)看起來(lái)簡(jiǎn)單明了。系統(tǒng)的開(kāi)放程度較高，組態(tài)采用圖形方式，組態(tài)文件不用進(jìn)行人工編譯在圖形方式修改完后可直接生效，且信號(hào)描述一律采用中文，人機(jī)接口非常友好。

2、系統(tǒng)兼容性靈活性的比較

INFI-90系統(tǒng)和PROCONTROL-P系統(tǒng)很難與其它系統(tǒng)進(jìn)行連接，電廠外圍系統(tǒng)接入成本較高。特別是PROCONTROL-P系統(tǒng)，要想實(shí)現(xiàn)與它的接口非常之難、成本非常之高，系統(tǒng)靈活性極差，我廠MIS系統(tǒng)到目前都無(wú)法與之進(jìn)行接口。而XDPS-400系統(tǒng)在兼容性方面優(yōu)點(diǎn)較突出，從底層設(shè)計(jì)上他們就進(jìn)行了考慮，并留有多種流行的標(biāo)準(zhǔn)接口，使得系統(tǒng)內(nèi)的文件和數(shù)據(jù)共享程度極高。在INFI-90和XPDS-400系統(tǒng)內(nèi)直接增加或修改控制設(shè)備都不太難，但要在PROCONTROL-P系統(tǒng)內(nèi)增加設(shè)備可不是一件簡(jiǎn)單的工作，因此從系統(tǒng)靈活方面而言，PROCONTROL-P系統(tǒng)就差遠(yuǎn)了。這三套系統(tǒng)都能提供一些數(shù)據(jù)報(bào)表，INFI-90的數(shù)據(jù)報(bào)表雖然不美觀但還實(shí)用；PROCONTROL-P系統(tǒng)只能提供一些固定的數(shù)據(jù)報(bào)表，靈活性太差；XDPS-400采用Office文件格式，它可以靈活地提供較為多樣的中文數(shù)據(jù)報(bào)表。

3、功能塊的比較

三套系統(tǒng)均采用功能模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的邏輯控制，然而功能塊的功能卻相差甚遠(yuǎn)。INFI-90的功能塊有200多種，種類(lèi)較為齊全，但用起來(lái)不直觀，功能較為簡(jiǎn)單。大部分功能塊必須認(rèn)真對(duì)照功能塊手冊(cè)對(duì)每一規(guī)格參數(shù)進(jìn)行設(shè)置才能使用，組態(tài)圖的繪制只能通過(guò)命令行來(lái)進(jìn)行，同時(shí)功能塊不能壓縮。

PROCONTROL-P系統(tǒng)在這些方面有所改進(jìn)，它的功能塊一般功能較為強(qiáng)大，有許多專(zhuān)門(mén)用于電廠設(shè)備控制的功能塊，如對(duì)汽包水位進(jìn)行補(bǔ)償修正的專(zhuān)用功能塊，這類(lèi)功能塊對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)就象一個(gè)黑匣子，知之甚少，但同時(shí)它又缺少一些較好的功能塊，如它沒(méi)有類(lèi)似于INFI-90中SMIH預(yù)估器性質(zhì)的功能塊，使得系統(tǒng)對(duì)過(guò)熱汽溫和再熱汽溫的控制難以得到大的改善。

XDPS-400中的功能塊雖然種類(lèi)不算太多，但都較為實(shí)用，由于它采用了計(jì)算機(jī)圖形設(shè)計(jì)方式，使得組態(tài)圖的設(shè)計(jì)變得非常簡(jiǎn)單明了，加之功能塊的參數(shù)選擇為在線(xiàn)方式，使得組態(tài)的調(diào)試非常方便。組態(tài)圖上的信號(hào)描述和功能塊的說(shuō)明*次實(shí)現(xiàn)了漢化，大大減少了語(yǔ)言障礙，XDPS的組態(tài)圖更加適合中國(guó)國(guó)情。而且zui大的好處是它的組態(tài)軟件可以裝于任一臺(tái)PC機(jī)上進(jìn)行離線(xiàn)組態(tài)，組態(tài)完了后就可以進(jìn)行模擬仿真，在離線(xiàn)的情況下就可以看組態(tài)是否正確。在線(xiàn)組態(tài)也沒(méi)有編譯、交差參考等諸多手續(xù)，改完了即可直接生效。

三、系統(tǒng)分散度比較

XDPS-400系統(tǒng)、INFI-90系統(tǒng)及PROCONTROL-P中的P13系統(tǒng)為典型的主從模件控制系統(tǒng)，它們的集中度較高，所有的控制策略都集中在主模件內(nèi)，所有的子模件必須在主模件的控制下才能正常工作，一旦主模件故障，由該主模件控制的所有設(shè)備都將失去控制。PROCONTROL-P中的P14系統(tǒng)則是典型的分散型控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)內(nèi)模件不分主從，一律平等，由于分散度高，一塊功能模件的損壞對(duì)系統(tǒng)的影響較小，功能模件的驅(qū)動(dòng)級(jí)接口部分與被控設(shè)備采用標(biāo)準(zhǔn)連接，在處理故障或解決問(wèn)題時(shí)，較方便、快捷。

四、系統(tǒng)可靠性比較

XDPS-400系統(tǒng)采用雙DPU、雙網(wǎng)絡(luò)冗余結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點(diǎn)通過(guò)交換機(jī)進(jìn)行連接，交換機(jī)與交換機(jī)之間通過(guò)光纖連接，運(yùn)行中某個(gè)結(jié)點(diǎn)通訊中斷不會(huì)影響其它結(jié)點(diǎn)的正常工作，無(wú)形中增加了系統(tǒng)的可靠性，INFI-90及PROCONTROL-P型控制系統(tǒng)雖然也采用了雙環(huán)冗余網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，但由于它們都是采用同軸電纜的形式，單個(gè)結(jié)點(diǎn)的通訊中斷將造成整個(gè)環(huán)路的正常通訊。

五、系統(tǒng)的一體化程度的比較

INFI-90系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)DAS、SCS、BMS、CCS、DEH/MEH等系統(tǒng)的一體化控制，PROCONTROL-P雖然也實(shí)現(xiàn)了同樣內(nèi)容的控制，但它實(shí)際上是由兩套系統(tǒng)（P13和P14）來(lái)實(shí)現(xiàn)的。XDPS-400的一體化程度相對(duì)而言較高，它除了包括對(duì)以上這些系統(tǒng)的控制外還包括對(duì)電氣系統(tǒng)ECS、海水循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、海水脫硫系統(tǒng)、高低旁路系統(tǒng)的控制，SOE功能也集成到了DCS系統(tǒng)內(nèi)，不用另行購(gòu)置SOE系統(tǒng)。通過(guò)通訊接口單元同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)對(duì)全廠大部分外圍PLC系統(tǒng)如吹灰系統(tǒng)、電氣勵(lì)磁系統(tǒng)、爐膛四管泄露系統(tǒng)、空壓機(jī)系統(tǒng)等的監(jiān)視或控制。由于一體化程度的提高使得熱工人員只用面對(duì)同一人機(jī)界面，大大減輕了他們的工作量。

六、運(yùn)行情況的比較

#5機(jī)組從開(kāi)始調(diào)試到現(xiàn)在已運(yùn)行了近半年，在這半年內(nèi)應(yīng)該說(shuō)系統(tǒng)是相當(dāng)穩(wěn)定的，到目前為止，還沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)由于系統(tǒng)原因造成的跳機(jī)。系統(tǒng)內(nèi)的模件也還比較穩(wěn)定，從2002年11月移交生產(chǎn)后我們僅更換了一塊數(shù)字量輸入模件。由于操作監(jiān)視畫(huà)面全部為中文描述，運(yùn)行人員一般都能比較快地掌握該系統(tǒng)的特性。從運(yùn)行和熱工人員的普遍反映來(lái)看大家還是比較認(rèn)同這一系統(tǒng)的。

七、結(jié)束語(yǔ)

總體來(lái)說(shuō)新華公司的XDPS-400系統(tǒng)在多方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，特別是人機(jī)接口方面，具備簡(jiǎn)單、實(shí)用、靈活、可靠、直觀、易學(xué)易懂、一體化程度高等優(yōu)點(diǎn)。但在系統(tǒng)資料方面還應(yīng)向國(guó)外公司學(xué)習(xí)，應(yīng)不斷加以完善改進(jìn)。PROCONTROL-P控制系統(tǒng)由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、一體化特性差、難于掌握等缺點(diǎn)將被市場(chǎng)淘汰它應(yīng)屬過(guò)時(shí)的一代產(chǎn)品，INFI-90系統(tǒng)隨著電子技術(shù)的發(fā)展人機(jī)接口部分應(yīng)會(huì)有所加強(qiáng)，系統(tǒng)的開(kāi)放程度也將加大，但其備件價(jià)格太貴。

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