浙江長興發(fā)電公司4×300MW機組水處理分散控制系統(tǒng)
一：概述
隨著電力市場的進一步開放、中國電力改革的不斷深化和廠網(wǎng)分開、競價上網(wǎng)的逐步實施，如何提高生產(chǎn)效率、降低發(fā)電生產(chǎn)成本、提高控制水平是每個大型現(xiàn)代化電廠急需解決的問題, 熱工自動化技術(shù)的發(fā)展為解決這些問題提供了可能。輔助車間點多面廣， 成為各發(fā)電公司提高控制水平、減員增效的重點。本公司輔助車間包括水處理控制、精處理控制、加藥控制、超濾反滲透控制幾個控制點，將輔助車間這幾個控制點進一步優(yōu)化與集中，采用成熟的PLC控制器與以太網(wǎng)控制技術(shù)將這幾個控制點集中，實現(xiàn)在輔助控制室對全廠外圍的設(shè)備進行監(jiān)控和調(diào)整。
本公司輔助車間采用的是AB公司的CONTROOOLLOGIX系列的PLC，在化水車間控制室設(shè)5臺操作員站,其中1臺兼做工程師站; 在另外設(shè)置2臺服務器用來與操作員站通訊，服務器,同時兼做通訊接口機,與全廠PI通訊。操作員站均以IFIX3.5(中文版)為操作員操作系統(tǒng),以RSLLGIX5000為組態(tài)平臺開發(fā)的監(jiān)控軟件運行。各控制站和操作員站通過冗余的ＣｏｎｔｒｏｌＮｅｔ網(wǎng)聯(lián)接。
二：輔助車間的系統(tǒng)及網(wǎng)絡組成結(jié)構(gòu)
輔助車間包括鍋爐補給水系統(tǒng)、超濾反滲透系統(tǒng)、凈水系統(tǒng)、原水系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)、除灰沖渣系統(tǒng)、精處理系統(tǒng)、廢水系統(tǒng)，各系統(tǒng)的控制點及距控制器的距離如下：
鍋爐補給水系統(tǒng) 距控制器100 控制點650個左右
超濾反滲透系統(tǒng) 距控制器100 控制點600個左右
凈水系統(tǒng) 距控制器300 控制點550個左右
原水系統(tǒng) 距控制器500 控制點220個左右
加藥系統(tǒng) 距控制器100 控制點450個左右
除灰沖渣系統(tǒng) 距控制器100 控制點100個左右
精處理系統(tǒng) 距控制器200 控制點550個左右
廢水系統(tǒng) 控制器500 控制點320個左右
ＣｏｎｔｒｏｌＮｅｔ網(wǎng)絡為總線型結(jié)構(gòu),基于生產(chǎn)者/消費者模型,各節(jié)點站作為生產(chǎn)者把需要發(fā)送的數(shù)據(jù)按一定格式打包發(fā)送到網(wǎng)絡上,網(wǎng)絡上其它各節(jié)點站作為消費者按需提取數(shù)據(jù),通信效率高。網(wǎng)絡通信速率為5Ｍｂｐｓ,傳輸介質(zhì)同為軸粗纜,阻抗為75Ω。網(wǎng)絡通信電纜與各節(jié)點站之間通過Ｔ型連接器實現(xiàn)聯(lián)接,安裝和調(diào)試簡便,連接穩(wěn)固,維護量小。網(wǎng)段內(nèi)只有2個節(jié)點時最大傳輸距離為1000ｍ,隨著節(jié)點的增多,最大傳輸距離將減小,其計算公式為:1000-(Ｎ-2)×16.8ｍ,其中Ｎ為節(jié)點數(shù)。下位機采用的是AB公司的ControlLogix系列的PLC，PLC控制器采用32位總線的Logix5555，基本內(nèi)存750K，擴展內(nèi)存1.5M，通過SRM熱備模塊實現(xiàn)雙CPU間的互為備用，在PLC的型號上面實現(xiàn)了全廠的的統(tǒng)一，上位機采用的是IFIX3.5的控制軟件，采用OPC通訊方式通過上位機的以太網(wǎng)連接到控制網(wǎng)上，為輔助車間的連網(wǎng)提供了便利。
輔助車間監(jiān)控網(wǎng)采用“網(wǎng)絡分層，集中控制”的原則。
（一）網(wǎng)絡分為以太網(wǎng)層和ControlLogix層，兩者網(wǎng)絡各司其者，彼此獨立有相互聯(lián)系。
A：在精處理加藥控制室設(shè)立集中監(jiān)控，對精處理及加藥進行控制和監(jiān)視。以便運行在巡檢時及時了解精處理及加藥設(shè)備的運行狀況。
B：在超濾反超濾反滲透設(shè)立集中監(jiān)控，對超濾反超濾反滲透設(shè)備進行控制和監(jiān)視。以便運行在巡檢時及時了解超濾反超濾反滲透設(shè)備的運行狀況。
C：在水處理控制室設(shè)置集中監(jiān)控，對鍋爐補給水系統(tǒng)（遠程I/O）、凈水系統(tǒng)（遠程I/O）、原水系統(tǒng)（遠程I/O）、除灰沖渣系統(tǒng)（遠程I/O）、廢水系統(tǒng)（遠程I/O）控制和監(jiān)視，同時，通過通訊與各遠程I/O站聯(lián)系在一起，并對各遠程I/O站進行控制和監(jiān)視。
D：其他。在需要監(jiān)控的地方設(shè)立監(jiān)控點，在需要時方便控制和調(diào)整。
（二）以太網(wǎng)層：本層是遠程控制層，通過交換機、光纖轉(zhuǎn)換器、光纖與遠方的電腦連接，實現(xiàn)遠方控制和監(jiān)視。同時，也是也為我們在遠程I/O監(jiān)視設(shè)備提供了可能。（也就是拿臺筆記本與網(wǎng)線通過網(wǎng)卡直接連在ControlLogix網(wǎng)，就可以控制本網(wǎng)絡內(nèi)需要控制的設(shè)備）
（三）ControlLogix網(wǎng)層，這是控制的最低層。ControlLogix 的媒介訪問方式充分利用了生產(chǎn)者 / 消費者模式的優(yōu)越性，ControlLogix 允許多個控制器在同一線路上控制 I/O 。這比那些在一個線路上只能有一個主站的網(wǎng)絡有很大的優(yōu)越性。 ControlLogix 還允許多點發(fā)送輸入和對等數(shù)據(jù)，從而減少了線路上的通訊，提高了系統(tǒng)性能。遠程I/O與I/O站通過ControlLogix網(wǎng)連接在一起，CNBR是ControlLogix網(wǎng)的通訊卡，每一機架配一塊CNBR與ControlLogix網(wǎng)連接，機架上面在配置需要的卡件，比如AI DI DO AO 等（本公司二期綜合水與超濾反滲透在熱備機架上由2塊CNBR實現(xiàn)連接，相互獨立又相互緊密的 連接）。
三：網(wǎng)絡連接
各遠程I/O與I/O站之間的連接采用同軸電纜與光纖相結(jié)和的連接方法，距離小于1000米的就用軸電纜，距離大于1000米就使用光纖，注意要選好恰配的設(shè)備（指光纖設(shè)備的選型）。光纖的走向上要走橋架，在有些地方要加裝渡鋅管，盡量解少光纖彎曲。
四：具體實施
確定使用編程軟件的版本，用ControIFLASH軟件把卡件刷成編程軟件對應的版本。本公司編程軟件用AB公司的RSLLGIX5000，版本13.03,需要投PLC的熱備,卡件對應的版本為:
CPU 13.70
CNBR 5.38.4
SRM 3.39.16
ENBT 3.7.3
輔助車間設(shè)計的廠家比較多，各廠家都有各自的軟件編制習慣和方法，要實現(xiàn)連網(wǎng)控制的統(tǒng)一，就必須有統(tǒng)一的要求：
1：由于是多個I/O站，以太網(wǎng)卡件也多塊，對各IO站的IP地址要統(tǒng)一的規(guī)劃，以方便日后的工作。同理，CNBR也有多塊，對每一塊的站號也要有統(tǒng)一的規(guī)劃，以免發(fā)生重號的現(xiàn)象。
本公司各個CPU的IP地址如下：
192.168,1.11 192.168,1.12 二期精處理CPU
192.168,1.21 192.168,1.22 超屢反滲透CPU
192.168,1.51 192.168,1.52 水處理CPU
192.168,1.61 192.168,1.62 一期精處理CPU
192.168,1.71 一期爐內(nèi)加藥CPU
192.168,1.75 一期精處理再生CPU
192.168,1.48 192.168,1.49是服務器的IP地址.
其中IP地址的最后是11/12 21/22 51/52 61/62是熱備的CPU ,在主CPU地址為1時,備CPU地址自動添加1為2.
在各個CPU之間,我們使用以太網(wǎng)卡(ENBT)來連接,用ControlLogix網(wǎng)絡的連接軟件RSLinx連接各遠程I/O及部分I/O站..
使用RSLinx連接A-B PLC的通訊網(wǎng)絡,首先配置通訊卡,選擇ConFigure Drivers
