嵩嶼電廠(chǎng)2 300 MW機組循環(huán)水泵房少人值守控制方案

第34卷第11期中國電力Vol. 34. No.12001年11月ELECTRIC POWERNov . 2001電力自動(dòng)化嵩嶼電廠(chǎng)2x300 MW機組循環(huán)水泵房少人值守控制方案Control Scheme with Fewer Persons Attended for the Circulating Water PumpRoomof 2x300 MW Generating Units in Songyu Power Plant陳霖忠(嵩嶼電廠(chǎng)福建廈門(mén)361026 )摘要:通過(guò)對嵩嶼電廠(chǎng)循環(huán)水泵房少人值守控制系統方案一 分散控制系統(DCS )方案和可編程控制器(PLC)方案的分析和比較,提出實(shí)施少人值守的具體方案,并詳細介紹控制系統結構、特點(diǎn)、性能及實(shí)施效果。該系統實(shí)現了”減人增效”的目的,為研究DCS應用于輔助系統提供了新途徑。關(guān)鍵詞:循環(huán)水系統;少人值守;可編程控制器;控制系統Abstract : Through the analysis and comparisons of the control system schemes with Distributed Control System( DCS ) and Programmable Logic Controller ( PLC ) for the circulating water pump room with fewer persons attend-ed in Songyu Power Plant，the practical scheme was presented. This paper introduces the configuration , featuresand performance of new control system scheme. The effect of decreasing attendants and improving efficiency hasbeen obtained , providing reference for adopting DCS in the auxiliary systems of power plants.Key words : circulating water system ; attended with fewer persons ; PLC ; control system中圖分類(lèi)號: TK323文獻標識碼: B文章編號: 1004-9649(2001)1 1-0058-03水泵房的運行人員采用五班三制”,每班安排2名1現狀與存在問(wèn)題值班工共10名主要是對設備進(jìn)行操作和定期巡視效率不高。(3)缺少必要的檢測和監視手段。循廈門(mén)嵩嶼電廠(chǎng)共有2臺容量為300MW的燃煤環(huán)水泵房設備的運行參數沒(méi)有在操作臺反映,無(wú)法機組機組的DCS采用美國貝利INFI-90系統。循環(huán)進(jìn)行實(shí)時(shí)監視,如循環(huán)水泵出口蝶閥開(kāi)度指示等主水采用海水開(kāi)式冷卻方式,供水系統采用母管制運控制室無(wú)法監視循環(huán)水泵運行工況。行。循環(huán)水泵房設在海邊距離電廠(chǎng)主控室700 m。泵房設有監控室監控的設備有:循環(huán)水泵組(4臺2循環(huán)水泵房少人值守控制系統方案循環(huán)水泵及其出口蝶閥等)旋轉濾網(wǎng)、潤滑油系統、冷卻水系統等輔助系統。隨著(zhù)電力企業(yè)廠(chǎng)網(wǎng)分開(kāi)、2.1控制系統設計原則競價(jià)上網(wǎng)”的實(shí)施依靠科技進(jìn)步實(shí)現減人增效”是針對循環(huán)水泵房運行的實(shí)際情況,提出循環(huán)提高企業(yè)競爭力的有效途徑,但實(shí)現循環(huán)水泵房少水泵房少人值守控制系統的總體設計原則(1)改人值守主要存在以下問(wèn)題( 1循環(huán)水泵房值班工無(wú)造必須以滿(mǎn)足機組安全、可靠運行為前提,以實(shí)現法與主控室值班員密切配合進(jìn)行快速協(xié)調控制。由減人增效”為目的(2)完全保留循環(huán)水系統監控于循環(huán)水泵房與主控室之間距離較遠,沒(méi)有建立直室的操作、監視等功能(3)在主控制室實(shí)現循環(huán)接、可靠的控制聯(lián)系主控值班員只能以電話(huà)傳令方水系統的數據采集、運行監視、操作等功能(4)實(shí)式對循環(huán)水泵房值班工進(jìn)行循環(huán)水泵運行的指揮，現對循環(huán)水系統運行的異常報警控制及聯(lián)鎖等功控制響應速度慢不能滿(mǎn)足事故處理的需要。同時(shí)循能。在此原則基礎上提出2種控制系統設計方案:環(huán)水泵房值班工也不了解汽輪機的運行情況，工作分散控制系統(DCS)方案和可編程控制器(PLC)處于被動(dòng)狀態(tài)。(2運行值班人員的效率不高。循環(huán)方案。收稿日期: 2001-03-05;修回日期: 2001-09-07中國煤化工作者簡(jiǎn)介:陳霖忠(1966-)男福建平潭人高級工程師,從事火電廠(chǎng)自動(dòng)控制應用與HCNMHG58第34卷嵩嶼電廠(chǎng)2x300 MW機組循環(huán)水泵房少人值守控制方案2001年第11期電力自動(dòng)化2.2分散控制系統方案SYSHAC LNKA光纖由于機組DCS采用美國貝利公司INFI-90系工作站充,因此循環(huán)水泵房少人值守控制系統方案也選用INFI-90系統配置。系統結構如圖1所示?？刂葡到y設一個(gè)過(guò)程控制單元(PCU )PCU由1個(gè)模件柜和1個(gè)端子柜組成模件柜配置電源模件、控制主模件(MFPO2 )I/O子模件、通信模件和環(huán)路接口模件1號機DCS ) ( 2號機DrS循環(huán)水系統T程師站(IIL02),具有對循環(huán)水系統控制、聯(lián)鎖和數據采集等諸多功能。定義其所在環(huán)路為公共環(huán)路并將2圖2循環(huán)水泵房控制系統結構示意臺機組互為獨立的子環(huán)路掛在公共環(huán)路上作為該環(huán)路的節點(diǎn)。此方案既可保證循環(huán)水控制系統獨立運PC機之間共享,而不需另加PLC的CPU單元或PC行，又做到機組主值班員可在主控室操作員站(OIS)機內的通信程序。這樣主控室就可通過(guò)上工作站.上控制循環(huán)水系統的運行、監視、操作等。(PLC對循環(huán)水系統進(jìn)行監視、控制和操作等。2.4 2種方案技術(shù)經(jīng)濟比較。1號機LDCSC2號機pSINFI-90系統是美國貝利(Bailey)公司于1987年推出的以微處理機為基礎的DCS,已形成--個(gè)功11102光纖、[AN2]能強大、通信系統完善、具有決策管理性能的新型空寧DCS廣泛應用于各種生產(chǎn)過(guò)程控制。OMRONPLC是日本OMRON公司設計生產(chǎn)的以微處理器為基INILO2礎,采用高度標準化、系列化、模塊化結構,使用簡(jiǎn)單、易于理解的編程語(yǔ)言具有較強的控制功能和快公共環(huán)路l OLS(循環(huán)水系統)PCI速處理能力的PLC產(chǎn)品,已廣泛應用于各行各業(yè)。由于泵房與主控室之間距離較遠,因此循環(huán)水泵房少人值守控制系統的關(guān)鍵技術(shù)之一就是要解決圖1循環(huán)水系 統DCS結構好機組主控室與循環(huán)水泵房監控室之間的通信問(wèn)2.3可編程控制器方案題，為此將2種方案的通信性能技術(shù)指標進(jìn)行了比隨著(zhù)PLC通信協(xié)議宏功能不斷增強采用PLC較(見(jiàn)表1)表2是控制系統經(jīng)濟性比較(含常規設作為現場(chǎng)控制器,以PC機作為操作員站的小型分備、電纜及輔材預算費用一覽表。散控制系統已廣泛應用于生產(chǎn)過(guò)程。由OMRON公綜合技術(shù)指標和經(jīng)濟性比較可清楚看到(1 )司PLC構成的循環(huán)水控制系統結構如圖2所示。Bailey公司的INFI-90和OMRON公司的C200HW-控制系統由2臺PLC通過(guò)SYSMAC LINk方式SlK14均能滿(mǎn)足循環(huán)水泵房少人值守控制系統通信聯(lián)接，組成FA(工廠(chǎng)自動(dòng)化)的高速、大容量數據及的需求(2 )對于火電廠(chǎng)輔助系統DCS設計2者的網(wǎng)絡(luò )通信系統。其數據鏈接使公共數據能在PLC和技術(shù)性能均能滿(mǎn)足設計規范要求(3)從投資分析,辰1INFI-90系統與OMRONPLC通信網(wǎng)絡(luò )主要參數項INFI-90系 統(INFI-NET )PLO SYSMAC LINK)通信協(xié)議存儲器插入式的存儲轉發(fā)協(xié)議廣播式通信協(xié)議(令牌環(huán))傳輸通道串行總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )Daisy鏈數據傳輸速率0M2M傳輸介質(zhì)同軸電纜/(光纖)節點(diǎn)容量250個(gè)節點(diǎn)62個(gè)LINK單元2 km max800 m max通信接口模件INIL02C200HW- SLK14具有RAS功能(可靠性、有效性、安全性)具有具有信息長(cháng)每一.信息可達1500字節.每一信息最長(cháng)可達512字節電磁/無(wú)線(xiàn)電干擾機柜門(mén)必須關(guān)閉在機柜門(mén)2m之內不能使用通信設備沒(méi) 有影響令牌節點(diǎn)發(fā)生故障時(shí),另外一個(gè)節點(diǎn)自節點(diǎn)故障時(shí)旁路自動(dòng)接通不影響網(wǎng)絡(luò )工作藝牌中點(diǎn)發(fā)生教院動(dòng)變成令牌節點(diǎn)構成高度可靠系統環(huán)境溫度0-400(產(chǎn)品介紹為70C實(shí)際使用40C就達極點(diǎn)中國煤化工環(huán)境使用)相對濕度0%-95%( 30C時(shí))IYHCNMH G_59001年第11期中國電力第34卷電力自動(dòng)化INFI-90系統是PLC的2.64倍(4)從技術(shù)服務(wù)及備控制系統功能體系品備件比較2者都能提供方便、快捷、及時(shí)的服務(wù);(5 )從控制系統擴展比較,由少人值守方式擴展到無(wú)系統監視系統控制系統操作人值守運行時(shí)2者都只增加監測控制點(diǎn)的輸入輸出子模件即可無(wú)須增加主模件均很方便且易于實(shí)現。表2控制系統經(jīng)濟性比較(含常規設備、電纜及輔材)富預算費用萬(wàn)元常規控制系統 電纜及設備(含軟件部分)輔 材總計型號圖3控制系統功能體系Bailey119(優(yōu)惠價(jià))140INFI-90序編制工具具有操作性能優(yōu)良的用戶(hù)接口、豐富的OMRON312 53 C200HW- SLK14編程功能及可對過(guò)程值進(jìn)行監視、編輯、調整、檢索、綜上分析投資經(jīng)濟性決定了控制系統選型因置換等功能(2 )INFI-90系統軟件包括PCU的組態(tài)此決定選用OMRON可編程控制器(PLC)組成控制軟件CAD. OIs組態(tài)軟件WLDG軟件包。系統實(shí)現循環(huán)水泵房少人值守。3.4循環(huán)水泵房就地設備改造部分在實(shí)施控制系統改造中,同時(shí)也對循環(huán)水泵房3循環(huán)水泵房少人值守控制系統就地設備進(jìn)行改造，主要有(1)循環(huán)水泵出口蝶閥開(kāi)度指示。原開(kāi)度僅提供行程開(kāi)關(guān)指示,由于循環(huán)水3.1控制系 統結構泵出口蝶閥在15%、30%等位置都有重要的聯(lián)鎖作考慮到循環(huán)水系統作為2臺300 MW機組的用，因此少人值守就必須對其開(kāi)度進(jìn)行實(shí)時(shí)監視。對公用系統其供水采用母管制運行方式,因此要求開(kāi)度指示采用小型控制編碼器進(jìn)行了改造,實(shí)現了在1.2號機組的OIS.上都能監視和控制循環(huán)水系.蝶閥開(kāi)度0%~100%的連續監視(2 )循環(huán)水泵電動(dòng)統的運行和異常處理。若在主控室增加2臺專(zhuān)供循機電流指示。將原1.5級動(dòng)圈電流表改造成0.25級環(huán)水系統操作使用的OIS,既浪費投資又影響主控高精度的數字測量(3)增加每臺循環(huán)水泵出口管和制室OIS整體布置的美觀(guān)。因此決定充分利用機2個(gè)出口母管壓力監測(4增加循環(huán)水泵跳閘保護組現有INFI-90硬件資源將上工作站PLC的信號和電氣邏輯屏電源掉失報警信號。分別進(jìn)入1、2號機組DCS中實(shí)現了2臺機組操作員站都能監控循環(huán)水系統運行的目的(見(jiàn)圖2)4實(shí)施效果和結論3.2控制系 統特點(diǎn)和功能控制系統的特點(diǎn)有(1 )臺PLC采用SYSMAC嵩嶼電廠(chǎng)循環(huán)水泵房少人值守工程于2000年LINK方式聯(lián)接，實(shí)現了Fa數據鏈設計的新網(wǎng)絡(luò )。4月至6月利用機組中修完成了整個(gè)工程的施工、它是新型的點(diǎn)對點(diǎn)(PEERTOPEER)計算機網(wǎng)絡(luò ),解調試和啟動(dòng)試驗任務(wù),投 入試運行。在2個(gè)月的試運決了火電廠(chǎng)輔助系統長(cháng)距離間控制系統通信不可靠行中對運行人員和維護人員進(jìn)行了技術(shù)培訓編寫(xiě)問(wèn)題(2SLK網(wǎng)絡(luò )可為大容量的數據建立靈活和有了運行規程,2000年9 月工程通過(guò)了竣工驗收。該效的數據鏈接,每個(gè)節點(diǎn)最多可發(fā)送8000個(gè)通道控制系統的實(shí)施使循環(huán)水泵房與主控室之間建立了數，從而大大提高數據鏈接的效率[3)數據鏈接使快速協(xié)調關(guān)系,泵房運行人員由10人減少到5人，公共數據能在PLC和PC機之間共享,而不需另加大大提高了運行人員的效率。經(jīng)過(guò)1a的運行證明,PLC的CPU單元或計算機內的通信程序(4) 具有采用可編程控制器( PLC )來(lái)組構循環(huán)水泵房少人值很高的抗干擾能力?？刂乒耖T(mén)打開(kāi),用大功率對講機守控制系統是完全可行的。該系統的成功實(shí)施提高進(jìn)行干擾試驗系統仍保持穩定的運行狀況，這是許了全廠(chǎng)綜合自動(dòng)化水平實(shí)現了企業(yè)減人增效”的多DCS所不及的(5)很好地解決了電廠(chǎng)公用系統目的,為開(kāi)展火電廠(chǎng)輔助系統DCS和少人值守的應少人值守的監控和操作問(wèn)題。用和研究提供了新途徑?？刂葡到y實(shí)現了循環(huán)水系統少人值守所需的系統監視、控制、操作3大功能(見(jiàn)圖3)參考文獻:.3 控制系統軟件部分控制系統在PLC的基礎上連接到INFI-90系統[1]許應宏,李昌強.電站輔助DCS及全功能控制系統發(fā)展展望中其軟件包括2部分(1可編程控制器SYSMAC-[J]中國電力2中國煤化工CPT軟件:它是在Windows9X下運行操作的梯形程YHCNMHG呂玲)50