一. 前言
华能上海石洞口第二电厂装机为二台600MW超临界燃煤机组,日耗煤一万吨上下,排渣及灰约1300吨上下(取决于发电量及原煤中灰份)。装备的除灰系统将炉底大渣及石子煤作为湿灰送往江苏的灰场,也将省煤器,空预器,电除尘器(四电场)的干灰收集分作粗灰与细灰,送往干灰库供综合利用。运行人员通过灰控室的1#,2#灰控盘来监视操作各台机组的除灰系统。并通过灰控室旁的电除尘控制柜来操作电除尘。1999年,为实现减员增效与强化除灰系统的监督管理,厂部决定以后将灰控室关闭,将灰控与电除尘控制移至中控室(机组集控室)。这是本“除灰与电除尘远程控制”项目(以下简记为“遥控装置")的由来。为节约改造成本,提高本厂仪控检修人员素质,该项目决定由本厂检修部仪控专业自行完成。
二. 原设备状况与改造目标
I.原监控设备状况
1.灰处理(控制系统图见图1)
PLC:A-B (以下简记为AB公司)PLC3/10双冗余/每台机组
I/O:1870点/每台机组,其中包括:
灰控操作盘:三位开关:6个/每台机组
二位开关:96个/每台机组
操作按钮:70个/每台机组
指示灯: 310个/每台机组
报警窗: 130个/每台机组
指示表: 17只/每台机组
多笔记录仪:一台/每台机组
2.电气除尘器(EP)系统
EP原控制系统分为高压侧控制柜与低压侧控制柜监控。由于除尘性能问题,EP于1998年10月对2号机组进行了改造,1999年5月对1号机组实行同样的改造。改造后的EP高低压侧均由微处理器进行控制,并设有上位机,提供了系统开机,系统停机,振打控制,排灰控制,电加热控制及系统监视,报警,保护功能。其中
控制器:淅江佳环电子有限公司自制单板机;
上位机:PC机,MS Windows NT4.0下用Visual Basic 6.0编制的监控程序;
I/O:模拟量180点/每台机组;开关量92点/每台机组;
存在的问题是历史数据储存与使用困难,数据格式专有,无法共享,监视功能扩展困难,无法直接移到中控室。
II.改造目标如下:
1. 在除灰系统原设计的PLC+控制盘控制操作的基础上增加一远程控制开关,当开关放置在遥控位置时,中控室可以对除灰系统进行过程监视、报警与控制;
2. 在原灰控室内电气除尘器(以下简记为EP)监控基础上增加一远程数据接口,使中控室可以对EP进行过程监视、报警与控制;
3. 中控室1U/2U OIS主控台旁各增加一台操作站以作为对灰控,电气除尘器的监视控制与调节的人机操作界面,并且互为冗余;
4. 增加数据储存,共享,操作提示,智能诊断等功能;
5. 除上述操作站外不增加新站基础上为化水的集中监视控制预留接口
实施上述改造以后,可在满足ISO9000质量控制的要求下便于强化运行管理,并为实时状态检修诊断打下基础。理论上每年可省25万元,(在可预见的将来,这笔费用会逐年增长)。
三. 遥控装置构成
由以上目标可知,这是要在原PLC上增加一种与DCS操作站类似的Set Point控制方式,即在操作站上完成机组的监视,并在操作站上下达控制指令。指令的执行、联锁及过程信号的采集都是在原PLC中完成的。使用PC机加局域网来构成本灰处理/电除尘遥控装置是最低成本最可行的方案。如图1所示
I.硬件构成:
1. 图1中装置1与2为数据I/O服务器。控制上移后设备处于无人值守,所以使用工控机,每台机加上AB公司的1784KTX卡用于与AB-PLC3通讯,通讯速率使用其上限:115.2kbps;
2. 图中装置8为淅江佳环公司所配的PC机,作为电除尘器的上位机,它与电除尘控制柜使用RS232进行通讯,速率为9600bps;
3. 图上部装置5与6是安置在中控室的CRT操作站,机柜从贝利买入,使中控室所有操作站外观一致,但柜内计算机硬件是未经加固处理的PC机。不选工控机是因为中控室的运行环境较好。我们选低档的宏基PC服务器,这种装置也是为24小时运行设计的,且比工控机有更好的硬软件兼容性及性能,从而能减少维护及扩展费用。
4. 历史数据库服务器7是专为强化设备记录,进行状态检修而准备的,同时该服务器上装二块网卡,另一路连到厂MIS系统,实际当一个网关来处理,连到MIS去的信号是只读的,防止干扰正常运行。该服务器连到灰控网及厂MIS网的速率都是100M。
5. 所有的设备用局域网连起来,为防止通讯堵塞,加强通讯安全性,两个集线器3与4均采用3COM的Switchhub,保证每台机对应端口的实际最高速率可达到10M,灰控楼与中控楼的电缆距离为250米,
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