新型電廠
世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展依靠化石燃料,但由于其資源有限,以及燃料燃燒對(duì)環(huán)境造成污染促使人類(lèi)不得不發(fā)展其他代替能源。氫能源便是其中最具可行意義的替代能源,它對(duì)環(huán)境很友好,燃燒時(shí)不會(huì)產(chǎn)生污染排放。于是人們開(kāi)始設(shè)計(jì)新工藝,利用已有氫作為能源。此外,若氫能通過(guò)風(fēng)能或其他可再生能源獲得,那么氫能對(duì)環(huán)境的影響幾乎為零。
位于西班牙加利西亞省的Stavento新型電廠,由西班牙著名的能源公司Gas Natural SDG設(shè)計(jì)。電廠與加利西亞省政府和Sotavento基金會(huì)協(xié)作,目標(biāo)是對(duì)氫氣做評(píng)估,它作為一種可存儲(chǔ)能源,適用性到底有多大。Sotavento電廠和風(fēng)能農(nóng)場(chǎng)相結(jié)合,成為能源集約新技術(shù)的典范。
Sotavento電廠的任務(wù)包括:
商業(yè)化綠色能源的生產(chǎn)
加利西亞現(xiàn)有各種風(fēng)能 技術(shù)的示范
教育培訓(xùn)中心的建立
相關(guān)項(xiàng)目會(huì)議中心的建立
可再生能源的普及推廣
電廠是如何工作的
水電解得到氫氣和氧氣用于兩組壓縮機(jī),氫氣被存入現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)罐群前會(huì)進(jìn)行增壓處理,這一特殊工藝所耗電能都由風(fēng)力發(fā)電機(jī)提供。
氫氣驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī),是對(duì)風(fēng)能發(fā)電機(jī)的一種補(bǔ)充(例如,增補(bǔ)),而風(fēng)力發(fā)電通常受氣候限制,因此它給整個(gè)系統(tǒng)帶來(lái)了較好的穩(wěn)定性。氫能和風(fēng)力相結(jié)合為國(guó)家電網(wǎng)提供了一個(gè)較穩(wěn)定的電力輸出。Sotavento電廠每年發(fā)電達(dá)38,500MWh,能滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)約11,000家庭用電。清潔能源的使用,取代了傳統(tǒng)的化石燃料,這樣每年能減少36,000t二氧化碳的大氣排放。
Sotavento電廠運(yùn)行流程
系統(tǒng)集成問(wèn)題
對(duì)于大企業(yè),像發(fā)電廠、水處理廠等,都希望尋求多方面的控制系統(tǒng)。但是不同的制造商由于各自的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域所限,他們所能提供的只是較為單一的控制設(shè)備,比如一個(gè)簡(jiǎn)單的可編程邏輯控制器PLC只用于設(shè)備操作,幾乎沒(méi)有其他附加功能。操作界面通常是一個(gè)本地顯示面板,和其他控制系統(tǒng)鮮有交互?;旧?,通訊功能都是在設(shè)備安裝好投入使用后才會(huì)考慮到的問(wèn)題。同時(shí),大部分廠商在設(shè)計(jì)階段極少涉及到數(shù)據(jù)的整合、開(kāi)發(fā)以及生產(chǎn)數(shù)據(jù)的可訪問(wèn)性。
這樣不僅導(dǎo)致了應(yīng)用上的不方便,且價(jià)格昂貴,同其他自動(dòng)化設(shè)備間交互性差,對(duì)操作者、維修員和IT從業(yè)者無(wú)疑是個(gè)噩夢(mèng)。
舉個(gè)例子,一個(gè)單獨(dú)控制室擁有6臺(tái)臺(tái)式機(jī)(分別由6家公司提供),它們各自裝有獨(dú)立的軟件,不相互通信、合并數(shù)據(jù),也不能協(xié)作一起對(duì)電廠進(jìn)行遠(yuǎn)程過(guò)程控制。
Opto 22 提供統(tǒng)一集成的平臺(tái)
Opto 22的SNAP PAC系統(tǒng)提供一個(gè)通用的解決方案。我們不僅可以幫助您進(jìn)行自動(dòng)化控制,更可為您整合數(shù)據(jù)、提高各設(shè)備間交互性以及增加數(shù)據(jù)庫(kù)間的通訊。這些全歸功于SNAP PAC系統(tǒng)中強(qiáng)大的可編程自動(dòng)化控制器(PAC),以其擁有2種以太網(wǎng)接口,多達(dá)4個(gè)的串行端口,能為RS-232,RS-422,RS-485等提供通信,再輔以PPP調(diào)制解調(diào)器接口。但是Opto 22真正與眾不同在于,當(dāng)許多硬件制造商將用戶(hù)限定在一個(gè)特定(獨(dú)立)的通信協(xié)議中時(shí),我們則推崇更為公開(kāi)、標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議及技術(shù),例如基于以太網(wǎng)的TCP/IP,SMTP(簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議)和FTP(文件傳輸協(xié)議)。Opto 22可貴之處還在其設(shè)計(jì)之初便考慮到系統(tǒng)的協(xié)同性和數(shù)據(jù)的整合功能,涵蓋了各種通信協(xié)議,例如Modbus○R,Modus/TCP協(xié)議允許和Schneider Automation的串口、以太網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行交互;DF1,Data Highway協(xié)議允許與Allen Bradley○R的硬件通訊;Profibus○R允許與Siemens的設(shè)備互聯(lián);最新的EtherNet/IPTM協(xié)議允許和Rockwell/Allen Bradley所有以太網(wǎng)硬件包括旗下最知名的Control LogixTM和Compact Logix™ PLC進(jìn)行通訊。
除此之外,SNAP PAC系統(tǒng)包括PAC Project™,一款強(qiáng)大的控制編程軟件涵括:PAC DisplayTM---人機(jī)界面(HMI),用于創(chuàng)造圖形界面來(lái)模擬工藝流程;OptoDataLink ---為Opto 22的控制器和其他常見(jiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)如Microsoft SQL Server, MySQL,和Access等提供了一條透明的雙向傳送線路,于是,OptoDataLink實(shí)現(xiàn)了無(wú)需第三方程序和購(gòu)買(mǎi)中間件即能使數(shù)據(jù)歸檔、入庫(kù),設(shè)備交互。
SNAP PAC系統(tǒng)
Optomation為Sotavento電廠提供的解決方案
Gas Natural和系統(tǒng)集成商O(píng)ptomation Systems簽署了為Sotavento電廠設(shè)計(jì)集成控制系統(tǒng)的合同,該系統(tǒng)將以O(shè)pto 22 SNAP PAC作為平臺(tái)。Optomation先前已為Gas Natural提供了遠(yuǎn)程控制和同類(lèi)系統(tǒng)合并的解決方案。在與Gas Natural共同商榷后,Optomation對(duì)Sotavento電廠控制系統(tǒng)要求總結(jié)如下:
用于監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集和輔機(jī)控制的統(tǒng)一的管理平臺(tái)
通過(guò)統(tǒng)一的操作界面,對(duì)電解裝置,壓縮機(jī),氫能電動(dòng)發(fā)電機(jī)組等進(jìn)行完備的監(jiān)控
能從現(xiàn)有SCADA系統(tǒng)中獲取、整合風(fēng)力發(fā)電的相關(guān)數(shù)據(jù)
在氫氣存儲(chǔ)區(qū)設(shè)有等級(jí)和溫度監(jiān)控(氫氣易爆炸)
通過(guò)安全的互聯(lián)網(wǎng)連接實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控安裝,同時(shí)包括停車(chē)、啟動(dòng)、關(guān)閉
在商用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)輸出生產(chǎn)數(shù)據(jù)
由系統(tǒng)的架構(gòu)框架可知,SNAP PAC系統(tǒng)可以滿(mǎn)足所有Sotavento電廠的項(xiàng)目要求。通過(guò)模擬數(shù)字I/O接口,SNAP PAC能以機(jī)架式獨(dú)立安裝在電解槽、電動(dòng)發(fā)電機(jī)組和其他設(shè)備上,設(shè)備與設(shè)備間可直接通訊或與其他SCADA系統(tǒng)對(duì)話(huà)。不同廠家生產(chǎn)的機(jī)器、系統(tǒng)和儀表例如Hydrogenics, Emerson, 和 Bauer Compressors都可以連接在Opto 22的控制器上,這樣所有的設(shè)備就可以使用同種協(xié)議,相互間進(jìn)行對(duì)話(huà)。這些協(xié)議包括Profibus,用于控制、采集電解槽上的生產(chǎn)數(shù)據(jù);Modbus,對(duì)應(yīng)于壓縮機(jī)的數(shù)據(jù)采控。對(duì)于電動(dòng)發(fā)電機(jī)組另有一條RS-232串行連接,模擬量取,數(shù)碼讀數(shù)。SNAP PAC控制器聚集所有數(shù)據(jù),一并發(fā)送到電站的數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)安全的網(wǎng)絡(luò)連接,工作人員可隨時(shí)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)。
建立基本規(guī)則
Optomation Systems項(xiàng)目經(jīng)理Fabio Alberini解釋說(shuō),一次成功的項(xiàng)目執(zhí)行取決于購(gòu)買(mǎi)硬件時(shí)通信協(xié)議是否已確定,最好在程序編寫(xiě)前就確定好協(xié)議。“為客戶(hù)提供技術(shù)支持是非常有必要的。如果客戶(hù)充分了解數(shù)據(jù)整合的重要性,供應(yīng)商有責(zé)任提供必要的硬件接口和軟件支持。相反地,若在設(shè)備選型安裝完后才設(shè)計(jì)通訊連接,事情將困難得多,也更費(fèi)錢(qián),供應(yīng)商也將無(wú)能為力。”就向用戶(hù)提供更多關(guān)于自動(dòng)化設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)獲取建議,Alberini繼續(xù)說(shuō)道:“我們應(yīng)該確定哪些通訊選項(xiàng)是可行的并且在協(xié)議中將其標(biāo)準(zhǔn)化。”
盡管Alberini承認(rèn)其競(jìng)爭(zhēng)者并不贊同他的觀點(diǎn),但他仍堅(jiān)信,沒(méi)有比Modbus更好的工業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)傳遞標(biāo)準(zhǔn)。“Modus既不需要特殊的軟硬件接口,執(zhí)行起來(lái)既方便又免稅。在以太網(wǎng)級(jí)別,Modbus/TCP更具選擇 性。Modbus雖有不同的‘風(fēng)味’,但不用擔(dān)心Opto 22 SNAP PAC系統(tǒng)至少支持6個(gè)以上的接口。”
“最后,我推薦一款能兼容早期版本的系統(tǒng)。它能確保原有的軟件開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)價(jià)值以及硬件投資。若你不使用這款系統(tǒng),最終你會(huì)發(fā)現(xiàn)你浪費(fèi)了多少時(shí)間和物力。”
關(guān)于Optomation Systems
Optomation Systems,其主要辦公地位于西班牙首府馬德里,自1996年以來(lái),它已成為Opto 22在西班牙、葡萄牙以及北非等地最為重要的分銷(xiāo)商。它負(fù)責(zé)Opto 22的產(chǎn)品在上述區(qū)域的商業(yè)推廣、經(jīng)銷(xiāo)、安裝以及售后支持。Optomation已經(jīng)發(fā)展了一整套Opto 22產(chǎn)品后續(xù)技術(shù)支持網(wǎng)絡(luò),包括系統(tǒng)集成、咨詢(xún)、供應(yīng),并同時(shí)提供相關(guān)服務(wù)、本地支持、技術(shù)及產(chǎn)品協(xié)調(diào)等。
選擇OPTO 22公司 SNAP PAC系統(tǒng)的 六大理由 |