發(fā)電廠75噸循環(huán)流化床JX-300XP方案案例

1 設(shè)計方案 75t/h 循環(huán)流化床鍋爐結(jié)構(gòu)和工作原理 構(gòu) 75t/ 圖 75t/ 作原理 煤粉由給煤機進入爐膛，再由從爐膛底部進入的一次風(fēng)將煤粉送入爐膛中央進行燃燒。 燃燒所需的一次風(fēng)和二次風(fēng)分別從爐膛的底部和側(cè)墻送入，燃料主要在爐膛內(nèi)流態(tài)化并呈沸騰狀燃燒。爐膛四周布置有水冷壁管，用于吸收燃燒所產(chǎn)生的部分熱量。由氣流帶出爐膛的固體物料在氣固分離裝 置中被收集并通過返料裝置送回爐膛循環(huán)燃燒直至燒盡。煙氣經(jīng)煙道過尾部受熱面進行熱交換，最后通過除塵器由煙囪排入大氣。 加入石灰石的目的，是為了在爐內(nèi)進行脫硫。石灰石的主要化學(xué)成份是 煤粉燃 2 燒后產(chǎn)生的 ，若直接通過煙囪排入大氣層，必然會造成污染。加入石灰石后，石灰石中的 成固態(tài)的 石膏），從而減少了空氣中的硫酸類的酸性氣體的污染。 另外，由于流化床鍋爐的燃燒溫度被控制在 850950范圍內(nèi)，煤粉燃燒后產(chǎn)生的 也會大大減少硝酸類 性氣體。 所以，從 80 年代開始，基于環(huán)保的要求，流化床鍋爐燃燒技術(shù)，迅速地在全世界范圍內(nèi)被廣泛應(yīng)用。 環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)的特點 燃燒劣質(zhì)煤。 因循環(huán)流化床鍋爐特有的飛灰再循環(huán)結(jié)構(gòu)，飛灰再循環(huán)量的大小可改變床內(nèi)（燃燒室）的吸熱份額，也即任何劣質(zhì)煤均可充分燃燒，所以循環(huán)流化床鍋爐對燃料的適應(yīng)性特別好。 燒效率高。 由于循環(huán)流化床鍋爐采用飛灰再循環(huán)燃燒，其鍋爐燃燒效率可達 95%99%。 約能源。 由于循環(huán)流化床鍋爐燃燒的 煤粉，相比較煤粉鍋爐而言，不需要經(jīng)過大耗電的磨煤機磨制成更細的煤粉，所以達到了節(jié)約電能的目的。 境保護。 由于循環(huán)流化床鍋爐燃燒過程中，添加了石灰石，進行爐內(nèi)脫硫，且燃燒溫度低，大大減少了煙氣排放的酸性氣體，無疑對保護生態(tài)環(huán)境有重要作用。 另外流化床燃燒產(chǎn)生的灰渣活性好，可做水泥摻和料、建筑材料等，這對變廢為用、保護土地資源可起到重要作用。 環(huán)流化床鍋爐被控對象特點及控制的難點 變量輸入、多變量輸出 循環(huán)流化床鍋爐被控對象見圖 3 圖 循環(huán)流化床鍋爐被控對象 由圖可見，循環(huán)流化床鍋爐被控對象為多變量輸入、多變量輸出對象。 變量耦合性 由于循環(huán)流化床鍋爐燃燒中，任何一個物理參數(shù)（如溫度、壓力、流量、液位）的改變都會影響到其他物理參數(shù)的改變（這在控制理論中稱之為耦合性）。如燃料量（煤粉量）的改變，不僅會影響到爐床溫度的變化，也會影響到主蒸汽流量的變化，以及影響到主蒸汽壓力的變化和主蒸汽溫度的變化。 入變量、輸出變量之間的非線性 循 環(huán)流化床鍋爐燃燒過程中，各被控設(shè)備的輸出物理量對輸入物理量的響應(yīng)有較大的時間滯后特性，以及各被控設(shè)備的輸出物理量與輸入物理量的之間的數(shù)學(xué)特性為非線性，使得控制運算變得復(fù)雜，這樣就必然給各物理量的控制帶來很大的困難。 統(tǒng) 收了近年來快速發(fā)展的通信技術(shù)、微電子技術(shù)，充分應(yīng)用了最新信號處理技術(shù)、高速網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、可靠的軟件平臺和軟件設(shè)計技術(shù)以及現(xiàn)場總線技術(shù)，采用了高 性能的微處理器和成熟的先進控制算法，全面提高了 適應(yīng)更廣泛更復(fù)雜的應(yīng)用要求，成為一個全數(shù)字化、結(jié)構(gòu)靈活、功能完善的開放式集散控制系統(tǒng)。 操作站（ 控制站（ 通信網(wǎng)絡(luò) 誤 !未找到引用源。 。通過在 實現(xiàn)與通信網(wǎng)絡(luò)上掛接通信接口單元（ 實現(xiàn) 數(shù) 字設(shè)備的連接；通過多功能計算站（ 相應(yīng)的應(yīng)用軟件實現(xiàn)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)（ 境下的實時數(shù)據(jù)采集、實時流程查看、實時趨勢瀏覽、報警記錄與 4 查看、開關(guān)量變位記錄與查看、報表數(shù)據(jù)存貯、歷史趨勢存貯與查看、生產(chǎn)過程報表生成與輸出等功能，從而實現(xiàn)整個企業(yè)生產(chǎn)過程的管理、控制全集成綜合自動化。 統(tǒng)通訊方式 散控制 系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)由信 息管理網(wǎng)、過程控制網(wǎng)構(gòu)成，其典型的拓撲結(jié)構(gòu)如圖 示： 圖 統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖 由于集散控制系統(tǒng)中的通訊網(wǎng)絡(luò)擔(dān)負著傳遞過程變量、控制命令、組態(tài)信息以及報警信息等任務(wù)，所以網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)形式、層次，以及組成網(wǎng)絡(luò)后所表現(xiàn)的靈活性、開放性、傳輸方式等方面的性能都十分重要。 統(tǒng)為適應(yīng)多種過程控制規(guī)模和多種現(xiàn)場條件，其通訊系統(tǒng)對于不同層次分別采用了信息管理網(wǎng)、 網(wǎng)絡(luò)和 線。 5 信息管理網(wǎng)（ 信息管理網(wǎng)采用以太網(wǎng)絡(luò)，用于工廠級的信息傳送和管理，是實現(xiàn)全廠綜合管理的信息通道。該網(wǎng)絡(luò)通過在多功能站（ 安裝雙重網(wǎng)絡(luò)接口轉(zhuǎn)接的方法 ， 實現(xiàn)企業(yè)信息管理網(wǎng)與 過程控制網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)間橋接，以獲取 時也向下傳送上層管理計算機的調(diào)度指令和生產(chǎn)指導(dǎo)信息。管理網(wǎng)采用大型網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)信息共享，并可將各個裝置的控制系統(tǒng)連入企業(yè)信息管理網(wǎng)，實現(xiàn)工廠級的綜合管理、調(diào)度、統(tǒng)計、決策等。 信息管理網(wǎng)的基本特性： 拓撲規(guī) 范：總線形（無根樹）結(jié)構(gòu)，或星形結(jié)構(gòu)； 傳輸方式：曼徹斯特編碼方式； 通訊控制：符合 通訊速率： 1001 網(wǎng)上站數(shù)：最大 1024個； 通訊介質(zhì)：雙絞線（星形連接）， 50細同軸電纜、 50粗同軸電纜 （總線形連接，帶終端匹配器），光纖等； 通訊距離：最大 10 過程控制網(wǎng)絡(luò)（ 網(wǎng)） 作為其過程控制網(wǎng)絡(luò)。它直接連接了系統(tǒng)的控制站、操作 站、工程師站、通訊接口單元等，是傳送過程控制實時信息的通道，具有很高的實時性和可靠性，通過掛接網(wǎng)橋， 可以與上層的信息管理網(wǎng)或其它廠家設(shè)備連接。 過程控制網(wǎng)絡(luò) 是在 10礎(chǔ)上開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，各節(jié)點的通訊接口均采用了專用的以太網(wǎng)控制器，數(shù)據(jù)傳輸遵循 本性能指標如下： 拓撲規(guī)范：總線形結(jié)構(gòu)，或星形結(jié)構(gòu)； 傳輸方式：曼徹斯特編碼方式； 通訊控制：符合 通訊速率： 100； 節(jié)點容量：最多 15 個控制站， 32個操作站、工程師站或多功能站； 通訊介質(zhì)：雙絞線， 50細同軸電纜、 50粗同軸電纜、光纜； 通訊距離：最大 10 6 過程控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)計首先必須應(yīng)用現(xiàn)代先進的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在現(xiàn)有高速網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進行雙重化（冗余）設(shè)計，以滿足實時性和可靠性要求，保證整個系統(tǒng)中的過程參數(shù)、報警信息、操作指令等所有過程控制層信息高速可靠的傳輸。 在過程控制網(wǎng)絡(luò) 中，冗余方式采用并聯(lián)式熱備用，它是所有冗余方式中最有效的。簡單地說，系統(tǒng)中具有兩個獨立的網(wǎng)絡(luò)，它們都處于運行狀態(tài)，其中一個處于 工作狀態(tài)，負責(zé)系統(tǒng)的實時通訊任務(wù)，而另一個處于熱備用狀態(tài)；當(dāng)處于工作狀態(tài)的網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)異常時，備用網(wǎng)絡(luò)將自動接替系統(tǒng)通訊任務(wù)，切換為工作狀態(tài)。所以這兩個網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成一個有機的整體，在傳輸層以下它們成為兩個網(wǎng)絡(luò)獨立工作，但從系統(tǒng)的應(yīng)用層看可以認為是一個網(wǎng)絡(luò)。以下將圍繞硬件、軟件、協(xié)議等方面進行具體分析。 首先是實現(xiàn)物理層的雙重化設(shè)計，包括通信介質(zhì)、驅(qū)動電路、通信控制器、集線器（ ，實現(xiàn)互為冗余的兩個網(wǎng)絡(luò)鏈路完全獨立，這樣可以保證這兩個網(wǎng)絡(luò)的物理信號隔離和故障隔離，如下圖。但它們最終被同一個微處理器（ 驅(qū)動，信息在傳輸層被統(tǒng)一或分配（也就是冗余處理）。這種結(jié)構(gòu)使增添或移去站點變得十分簡單，并且很容易檢測到電纜故障。 點 3），如操作站、工程師站、服務(wù)器等，采用雙 10/100絡(luò)的連接，并用 T 提供的網(wǎng)卡驅(qū)動程序、標準協(xié)議和浙大中控開發(fā)的故障診斷和冗余處理軟件（與控制站一致）實現(xiàn)冗余網(wǎng)卡和網(wǎng)絡(luò)管理。 傳輸層協(xié)議。 P 協(xié)議在5、 T、 000、 等操作系統(tǒng)中都有完善的實現(xiàn)，已被廣泛應(yīng)用。 P 協(xié)議保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃允峭ㄟ^ P 協(xié)議的帶重傳正向確認機制、窗口流量控制和三路握手措施來保證的。為保證和驗證 作站軟件使用操作系統(tǒng)提供的 此 議 ； 基本數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議 差錯控制協(xié)議 無連接數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議 可靠性數(shù)據(jù)傳輸控制協(xié)議 在實現(xiàn)標準 P 傳輸協(xié)議的基礎(chǔ)上，增加數(shù)據(jù)包冗余傳輸機制，主要負責(zé)下行數(shù)據(jù)的傳輸端口分配、上行冗余數(shù)據(jù)的合并、數(shù)據(jù)包時間標識、信道的故障檢測（好、壞）、信道負荷統(tǒng)計等，以實現(xiàn)與應(yīng)用層信息交換的正確性和端口的單一性，如下圖。 絡(luò)內(nèi)站點的兩個互為冗余網(wǎng)絡(luò)端口的物理層和鏈路層特性完全符合從應(yīng)用層（系統(tǒng)軟件）去看則認為是一個通道，即 由傳輸層對這兩 7 個冗余信道進行數(shù)據(jù)包的合并或分配處理，所以兩個獨立的網(wǎng)絡(luò)在傳輸層中被有機的統(tǒng)一。 中兩個網(wǎng)絡(luò)中的各站點都具有兩個獨立的物理端口和 別與 1#和2#網(wǎng)絡(luò)相連： 1#端口 #端口 中 網(wǎng)絡(luò) 2# 傳輸鏈路 冗余處理 源站點 目標站點 報文 冗余處理 報文 網(wǎng)絡(luò) 1 # 傳輸鏈路 冗余鏈路數(shù)據(jù)傳輸處理示意圖 雙重化信道處理方法：當(dāng)兩個信道都正常的情況下，發(fā)送站點（源）對傳輸數(shù)據(jù)包（報文）的進行時間標識，接收站點 （目標）有效的出錯檢驗和信道故障判斷、信道擁擠情況判斷等處理，按校驗正確、時間順序等方法擇優(yōu)獲取冗余的兩個數(shù)據(jù)包中的其中一個，而過濾了另一個數(shù)據(jù)包。而當(dāng)一條信道故障的情況下，另一條信道將負責(zé)整個系統(tǒng)通信任務(wù)，通信仍然暢通。對于這種冗余方案是建立在具有嚴密的信道自檢能力的基礎(chǔ)上，即能及時地判斷兩個信道的工作狀態(tài) 暢通或故障。 為提高網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)能力和數(shù)據(jù)傳輸效率，對應(yīng)用層軟件設(shè)計根據(jù)工業(yè)控制的具體情況提出了一系列要求并采取了以下規(guī)定和控制措施： 控制站實時過程信息采用定時（周期可設(shè)置）廣播方式，讓各工作站共享過 程信息； 數(shù)據(jù)包傳輸優(yōu)先級控制，保證重要信息快速傳輸； 非實時性數(shù)據(jù)通過測試網(wǎng)絡(luò)負荷進行相應(yīng)的流量限制，使網(wǎng)絡(luò)保持暢通； 監(jiān)視來自應(yīng)用層的報文，根據(jù)信道負載按優(yōu)先級進行傳輸控制，防止非確定性突發(fā)事件影響系統(tǒng)響應(yīng)速度。 統(tǒng)的過程控制網(wǎng)絡(luò)采用雙高速通道 冗余的 ，它直接聯(lián)接系統(tǒng)的控制單元、操作站、工程師站、服務(wù)器等，是傳輸過程控制實時信息的通道，具有很高的實時性和可靠性。 的冗余設(shè)計保證了系統(tǒng)過程參數(shù)、操作指令、組態(tài)信息、診斷信息、報警信息等所有現(xiàn)場控制層信息高 速可靠的傳輸，實現(xiàn)了操作人員對過程工藝的監(jiān)視和控制。 程控制網(wǎng)絡(luò) 信介質(zhì) 、 網(wǎng)絡(luò)控制器、驅(qū)動接口等均為冗余配置，當(dāng)兩個信道都正常的情況下，發(fā)送站點（源）對傳輸數(shù)據(jù)包（報文）的進行時間標識，接收站點（目標）有效的出錯檢驗和信道故障判斷、信道擁擠情況判斷等處理，按校驗正確、時間順序等方法擇優(yōu)獲取冗余的兩個數(shù)據(jù)包中的其中一個，而濾去重復(fù)和錯誤的數(shù)據(jù)包。而當(dāng)一條信道故障的情況下，另一條信道將負責(zé)整個系統(tǒng)通信任務(wù)，通信仍然暢通。根據(jù) 8 過程控制系統(tǒng)的要求和以太網(wǎng)的負載特性，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模設(shè)定為 ：系統(tǒng)站點最大可配置 15個控制站， 32個其他功能站點（包括操作站、工程師站、中央服務(wù)器、網(wǎng)橋、串行通信接口等）。 信網(wǎng)關(guān) 串行通信接口卡，具有 以與具有一定協(xié)議的 智能儀表通信。 過程控制網(wǎng)絡(luò) 保證高速可靠傳輸系統(tǒng)的各種過程數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，還具有完善的在線實時診斷，查錯 、 糾錯手段，診斷狀態(tài)被即時顯示在工作站上以提醒用戶得到盡快修復(fù) , 采取相應(yīng)的保護措施 。 計采用全隔離的冗余通信接口，避免遠距離傳輸時共模干擾影響應(yīng)冗余通信接口，并合理布置冗余的通信電纜，可以保證在一條通信電纜受損的情況下，仍能正常數(shù)據(jù)上下傳輸。在通信電纜室外布置時，互為冗余的兩條電纜保持一定的空間距離，以避免施工過程中兩條冗余電纜同時損傷。 用戶可指定網(wǎng)絡(luò)上任一節(jié)點（工程師站）作為“主時鐘”，接收 動校對，使通訊總線上的各個站（控制站、操作站、）的時鐘同步，站間時鐘 誤差不大于 1 以通過通信管理站與其它廠家設(shè)備聯(lián)結(jié)。接口網(wǎng)橋（ 通信接口單元的核心，是 絡(luò)節(jié)點之一，它解決了 統(tǒng)的接口。我方的 件可以運行于企業(yè)信息管理網(wǎng)上的任一臺計算機上，并且在此計算機上安裝兩塊網(wǎng)卡與 統(tǒng)的冗余數(shù)據(jù)總線相連，以實現(xiàn) 統(tǒng)與 的高 速數(shù)據(jù)通信接口。 接到數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)上的任一系統(tǒng)或設(shè)備發(fā)生故障，不會導(dǎo)致通訊系統(tǒng)癱瘓或影響其他聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和設(shè)備的工作。通訊總線的故障不會引起機組跳閘或使 在數(shù)據(jù)通訊總線上的所有站，都能接受數(shù)據(jù)通訊總線上的數(shù)據(jù)，并可向數(shù)據(jù)總線上發(fā)送數(shù)據(jù)。 最繁忙的情況下，不超過 20%，以便于系統(tǒng)的擴展。我方提供計算和考核的辦法。 機組穩(wěn)定和擾動的工況下，數(shù)據(jù)總線的通訊速率保證運行人員發(fā)出的任何指令均能在 1秒或更短的時間里被執(zhí)行，在所有工況下（包括 1秒內(nèi)發(fā) 100 個過程變量報警的工況）均能實現(xiàn)。 9 ，主控制卡、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡、 I/ 重化總線 第一層為為雙重化總線 理上位于控制站所管轄的 I/接了主控制卡和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡，用于主控制卡與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡間的信息交換。 第二層為 絡(luò)。物理上位于各 I/接了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡和各塊 I/于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡與各塊 I/ 線主要性能指標： 用途 ：主控制卡與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡之間進行信息交換的通道 電氣標準： 通信介質(zhì)：特性阻抗為 120的八芯屏蔽雙絞線 拓撲規(guī)范：總線形結(jié)構(gòu)，節(jié)點可組態(tài) 傳輸方式：二進制碼 通信協(xié)議：采用主控制卡指揮式令牌的存儲轉(zhuǎn)發(fā)通信協(xié)議 通信速率： 5節(jié)點數(shù)目：最多可帶載 16塊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡 通信距離：最遠 用電氣中繼或光中繼情況下） 冗 余 度 ： 1： 1 熱冗余 絡(luò)主要性能指標： 通信控制 ：采用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡指揮式的存儲轉(zhuǎn)發(fā)通信協(xié)議 傳輸速率 ： 1電 氣 標 準： 通信介質(zhì) ：印刷電路板連線 網(wǎng)上節(jié)點數(shù)目：最多可帶載 16塊智能 I/ 于系統(tǒng)內(nèi)局部總線，采用非冗余的 循環(huán)尋址（ I/式。 統(tǒng)硬件 主要特點 放 性 融合各種標準化的軟、硬件接口，方便地接入最先進的現(xiàn)場總 10 線設(shè)備和第三方集散控制系統(tǒng)、邏輯控制器等，通過各種遠程介質(zhì)或 容 性 符合現(xiàn)場總線標準的數(shù)字信號和傳統(tǒng)的模擬信號在系統(tǒng)中并存。使企業(yè)現(xiàn)行的工業(yè)自動化方案和現(xiàn)場總線技術(shù)的實施變得簡單易行。 備管理 增加先進的設(shè)備管理功能（ ，能對現(xiàn)場總線的智能變送器進行參數(shù)設(shè)置等項目實現(xiàn)自動管理，達到了設(shè)備管理和過程控制的完美結(jié)合。 全 性 系統(tǒng)安全性和抗干擾性符合工業(yè)使用環(huán)境下的國際標準，系統(tǒng)采取有效措施防止各類計算機病毒的侵害保證存儲器數(shù)據(jù)的安全。 障診斷 具有卡件、通道以及變送器或傳感器故障診斷功能，智能化程度高，輕松排除熱電偶斷線等故障。 械結(jié)構(gòu) 采用 19吋國際標準的機械結(jié)構(gòu)，部件采用標準化的組合方式，滿足各種應(yīng)用環(huán)境。 電電源 交直流電源采用 雙重化熱冗余供電模式，部件熱插拔結(jié)構(gòu)，方便安裝和維護。 程服務(wù) 能夠通過遠程通信媒體實現(xiàn)遠程監(jiān)控、故障診斷、系統(tǒng)維護、操作指導(dǎo)、系統(tǒng)升級等。 時仿真 系統(tǒng)具有離線的實時調(diào)試和仿真功能，縮短系統(tǒng)在現(xiàn)場的調(diào)試周期并降低了方案實施的風(fēng)險。 統(tǒng)容量 、系統(tǒng)規(guī)模靈活可變，可滿足從幾個回路、幾十個 I/O 信息量到 1000個控制回路、 30720個 I/ 號配置 提供 2 點、 4點、 8點和 16點系列 I/用戶 提供了多種選擇，優(yōu)化了系統(tǒng)的配置。 號精度 I/O 卡件采用國際上最新推出的高精度 A/D 采樣技術(shù)（ -A/D， 22位精度），先進的信號隔離技術(shù)，嚴格測試下的帶電插拔技術(shù)，以及多層板和貼片技術(shù)。使信號的采集精度更高、卡件的穩(wěn)定性更好。 制 系統(tǒng)控制組態(tài)增加了符合 現(xiàn)了局部控制區(qū)域內(nèi)的實時過程信息的共享。 成性 展系統(tǒng)，它可以方便地進行擴展和集成，采用 用戶可以根據(jù)自己的特殊需要，在 添加第三方的自定義應(yīng)用。 主要性能指標 統(tǒng)規(guī)模 過程控制網(wǎng)絡(luò) 連接系統(tǒng)的工程師站、操作站和控制站，完成站與站之間的數(shù) 11 據(jù)交換。 可以接多個 子網(wǎng)，形成一種組合結(jié)構(gòu)。每個 網(wǎng)理論上最多可帶 2048個節(jié)點，最遠可達 10,000米。目前可實現(xiàn) 1個控制區(qū)域包括 15個控制站、32個操作站或工程師站，總?cè)萘?30720點。 統(tǒng)性能 作環(huán)境 工作溫度 ： 0 50 存放溫度 ： 40 70 工作濕度 ： 1090%凝露 存放濕度 ： 595%凝露 高度 ：海拔 2000m 振動 (工作 ) ： 幅， 5 1717 500動 (不工作 ) ： 幅， 5 1717 500： 電源性能 控制站：雙路供電， 85 26447 400大 600W，功率因數(shù)校正（符合 操作站、工程師站： 200 25050大 500W； 接地電阻 普通場合： 4 運行速度 采樣和控制周期： 50毫秒 輯控制）， 50毫秒 路控制）； 雙機切換時間： 雙機冗余同步速度： 1 電磁兼容性 采用具有功率因素校正的開關(guān)電源，諧波幅射大大降低，使系統(tǒng)對電源網(wǎng)絡(luò)的干擾達到最小。 人 機接口（操作站和工程師站） 人機接口包括操作員站和工程師站。 12 作員站的組成 控 彩色顯 示器、鼠標、鍵盤、 卡、專用操作員鍵盤、操作臺、打印機等。 們的區(qū)別在于系統(tǒng)軟件的配置不同，工程師站除了安裝有操作、監(jiān)視等基本功能的軟件外，還裝有相應(yīng)的系統(tǒng)組態(tài)、維護等工程師應(yīng)用的工具軟件。 操作站和工程師站的硬件以高性能的工業(yè)控制計算機為核心，具有超大容量的內(nèi)部存儲器和外部存儲器，可以根據(jù)用戶的需要選擇 20 液晶顯示器 。通過配置了兩個冗余100網(wǎng)絡(luò)適配器，實現(xiàn)與系統(tǒng)過程控制網(wǎng)連接。操作 員可以是一機多 可以配置 標、軌跡球等外部設(shè)備。 有以下特點： 采用薄膜式按鍵； 按鍵按下后會發(fā)出蜂鳴提示聲； 符合 T/ 安裝方便； 適用于防塵、防水、防腐蝕要求較高的場合，不易損壞，不須頻繁更換；如圖： 統(tǒng)中操作員站 /工程師站應(yīng)用的工業(yè)控制計算機的配置： 12M 01 44軟盤 6416位聲卡（報警聲音輸出） 20顯示器，真彩色，分辨率 1600 1280 串行鼠標器 相應(yīng)軟件功能的軟件狗 報警聲音輸出揚聲器（安裝在操作臺內(nèi)） 13 作員站的軟件和基本功能 統(tǒng)中，對過程進行監(jiān)視、操作、記錄、管理的核心實時監(jiān)控軟件。該軟件基于 包括：實時監(jiān)控軟件（ 數(shù)據(jù)服務(wù)軟件（ 數(shù)據(jù)通信軟件（ 報警記錄軟件（ 趨勢記錄軟件（ 據(jù)連接軟件 ( 據(jù)通信軟件（ 務(wù)器軟件（ 網(wǎng)絡(luò)管理和實時數(shù)據(jù)傳輸軟件（ 歷史數(shù)據(jù)傳輸軟件（ 。 具有標簽顯示、趨勢圖、動態(tài)流程、報警管理、系統(tǒng)診斷、操作指導(dǎo)、報表及記錄和存檔等監(jiān)控功能，通過操作員站還可以進行有關(guān)過程控制參數(shù)修改，自動控制回路的手 /自動切換，手操輸出等。 系統(tǒng)運行監(jiān)控軟件安裝在操作員站和運行的服務(wù)器、工程師站中，監(jiān)控軟件構(gòu)架如下圖所示。 基本功能如 下： 14 爐閃光報警分別由機爐操作員站試驗 /復(fù)位 形觸發(fā)功能 每一個操作員站有獨立的冗余通訊處理模件，分別與冗余的通訊總線相連。 個操作員站都能獨立完成整個系統(tǒng)的任一操作。操作員站上能設(shè)置多個級別與多個不同的平等口 令，以對應(yīng)不同的操作員，并可切換為工程師站使用。系統(tǒng)各站的負荷率小于 35%。 秒。命令響應(yīng)時間1秒。流程圖畫面顯示時間 1秒。 多于三次。 標等手段發(fā)出的任何操作指令本系統(tǒng)可以在 1秒或更短的時間內(nèi)被執(zhí)行。已被執(zhí)行完畢的確認信息也可以在 1秒內(nèi)在 運行人員操作指令的執(zhí)行和確認，不會由于系統(tǒng)負載的改變或使用了 行人員可以通過操作員站調(diào)出相輔機首次動作原因顯示畫面，從而可以知道首次動作原因以及當(dāng) 前相關(guān)的全部保護動作狀態(tài)等。 手動控制裝置 提供硬手操器作為后備控制裝置。這些操作器應(yīng)能旁路控制系統(tǒng)的處理器，并且能使用與控制驅(qū)動裝置相同的電源。 當(dāng)一個硬手操器接入或脫離系統(tǒng)時，不會造成控制方式的改變或引起控制驅(qū)動裝置的誤動。 在被控裝置到達全開或全關(guān)的極限位置時，開關(guān)量控制的操作器上有相應(yīng)的指示燈指示。 手操按鈕有觸感，且指示燈采用冷光源。 硬手操器按以下原則配置： 當(dāng)分散控制系統(tǒng)發(fā)生全局性或重大故障時（例如：分散控制系統(tǒng)電源消失、通訊中斷、全部操作員站失去功能，以及重要控制站失去控制和保護功能等）為確保機組緊急安全停機，設(shè)置下列獨立于 15 主燃料跳閘（ 汽機緊急跳閘 發(fā)電機跳閘 鍋爐安全門控制 汽包事故放水門控制 直流潤滑油泵控制 交流潤滑油泵控制 程師站 程師站的組成 工程 師站是進行用系統(tǒng)設(shè)計、組態(tài)、組態(tài)在線下裝、調(diào)試、監(jiān)視和維護的設(shè)備。也是以個人計算機為基礎(chǔ)，并配以功能豐富系統(tǒng)的開發(fā)和設(shè)計工具軟件包，能夠滿足從事過程控制和從事企業(yè)管理工程的用要求。包括站用處理器、圖形處理器能容納系統(tǒng)內(nèi)所有數(shù)據(jù)庫、各種顯示和組態(tài)程序所需的主存儲器和外存設(shè)備，還提供系統(tǒng)顯示所需的歷史趨勢緩沖器。 在工程師站（ ，我們可以進行系統(tǒng)所有軟件的組態(tài)，對所有信號進行定義，形成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫和操作員接口站各種畫面和各種 報表、打印格式。同時，通過 可以監(jiān)視系統(tǒng)內(nèi)任何設(shè)備的運行情況和過程信息，可以方便的幫助工程師進行現(xiàn)場過程調(diào)試，參數(shù)整定等功能，能大大縮短現(xiàn)場的開工調(diào)試時間。工程師站的配置如下： 美國 512 807200轉(zhuǎn) /分） 200M 24/10/40， 24 速寫 /10速擦 /40速讀 20分辨率 1600 1280 工程師鍵盤 程師站的軟件 系統(tǒng)組態(tài)軟 件通常安裝在工程師站，各功能軟件之間通過對象鏈接與嵌入技術(shù)，動態(tài)地實現(xiàn)模塊間各種數(shù)據(jù)、信息的通訊、控制和管理。這部分軟件以 統(tǒng)組態(tài)軟件為核心，各模塊彼此配合，相互協(xié)調(diào)，共同構(gòu)成了一個全面支持 統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能組態(tài)的軟件平臺。 系統(tǒng)組態(tài)軟件包括：用戶授權(quán)管理軟件（ 系統(tǒng)組態(tài)軟件（ 圖形化編程軟件（ 語言編程軟件（ 流程圖制作軟件（ 報表 16 制作軟件（ 二次計算組態(tài)軟件（ 議外部數(shù)據(jù)組態(tài)軟件（ 等； 工程師站能調(diào)出任一已定義的系統(tǒng)顯示畫面。在工程師站上生成的任何顯示畫面和趨勢圖等，均能通過通訊總線加載到操作員站。 工程師站能通過通訊總線調(diào)出系統(tǒng)內(nèi)任一主控卡儲存的系統(tǒng)組態(tài)信息和有關(guān)數(shù)據(jù)，還可使買方人員將組態(tài)數(shù)據(jù)從工程師站上下載到各主控卡和操作員站。此外，當(dāng)重新組態(tài)的數(shù)據(jù)被確認后，系統(tǒng)能自動地刷新其內(nèi)存。 置密碼，以防其他人員擅自改變有關(guān)的操作和組態(tài)，口令分觀察員口令，操作員口令，工程師口令和特權(quán)口令， 控制站硬件 控制站是系統(tǒng)中直接與現(xiàn)場進行信息交互的 I/成整個工業(yè)過程的實時監(jiān)控功能。通過軟件設(shè)置和硬件的不同配置可構(gòu)成不同功能的控制結(jié)構(gòu)，如過程控制站、邏輯控制站、數(shù)據(jù)采集站。 制站特點 智能化設(shè)計 控制站的所有卡件，都按智能化要求設(shè)計，即均采用專用的微處理器，負責(zé)該卡件的控制、檢測、運算、處理以及故障診斷等工作，所以系統(tǒng)內(nèi)部實現(xiàn)了全數(shù) 字化的數(shù)據(jù)傳輸和信息處理。采用智能調(diào)理和先進信號前端處理技術(shù)，降低了信號調(diào)理的復(fù)雜性，減輕了 17 主控制器的負荷，加快系統(tǒng)的信號處理速度，增強了每塊卡件在系統(tǒng)中的自治性，提高了整個系統(tǒng)的可靠性。智能化卡件設(shè)計也實現(xiàn)了 A/D、 D/卡件調(diào)試簡單化。任何卡件都具有 電源指示、運行指示、故障指示、通信指示等。 件可以任意冗余配置。 主控制卡、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡、 I/O 卡等）均可按不冗余和冗余要求配置，同一系統(tǒng)內(nèi)的任何信號都可按冗余或不冗余配置。解決了系統(tǒng)冗余時所有卡件必須按 1： 1 配置的缺點，從而在保證系統(tǒng)可靠性和靈活性的基礎(chǔ)上，降低用戶的投資。 件通用性強 。由于采用智能化技術(shù)、使卡件種類大為減少，如熱阻卡可輸入各種分度號、各量程的信號；電壓卡可輸入各種分度號的熱偶信號、毫伏信號、 0 5V、 1 5V 等信號；電流卡可實現(xiàn)配電或不配電多種電流輸入；等等。且所有卡件 只需在系統(tǒng)組態(tài)上設(shè)置即可實現(xiàn)信號類型、量程的確定。 有回路控制和邏輯控制的雙重功能。 它突破了傳統(tǒng)集散控制系統(tǒng)僅適合于連續(xù)過程控制的特點，將 路控制和模擬量信號輸入輸出、信號處理的周期為1005邏輯控制和數(shù)字量輸入輸出、處理的周期為 505 號隔離 I/O 信號全部采用電磁隔離或光電隔離技術(shù)，將干擾拒之于系統(tǒng)之外。通道之間的隔離消除了信號之間的串模干擾影響，提 高了信號采樣處理的可靠性。 電插拔的功能 所有卡件都具有帶電插拔的功能，卡件機籠都有導(dǎo)軌，并有卡件與機籠鎖緊裝置，可滿足系統(tǒng)在運行過程中在線修理或更換，而不影響應(yīng)系統(tǒng)的正常運行，也不會造成卡件帶電插拔時的損壞?？刹逶跈C柜內(nèi)的任一槽位上，都不會影響應(yīng)執(zhí)行其功能。 控制卡和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡 主控制卡（部件號 (又稱 件 )是一個多功能處理單元 , 是控制站的軟硬件核心，負責(zé)協(xié)調(diào)控制站內(nèi)的所有軟硬件關(guān)系和各項控制任務(wù)，如完成控制站中的 I/制計算、與上 下網(wǎng)絡(luò)通信控制處理、冗余診斷等功能。主控制卡的功能和性能將直接影響系統(tǒng)功能的可用性、實時性、可維護性和可靠性。 控制卡（部件號 點 用工業(yè)級嵌入式雙微處理器結(jié)構(gòu)，主 從 18 它們協(xié)同處理控制站的任務(wù)，功能更強，速度更快；主 核心功能處理器，負責(zé)控制站軟硬件管理和系統(tǒng)的控制、運算任務(wù)；從 輔助處理器，協(xié)助主成網(wǎng)絡(luò)通信和 I/O 總線的信息交換，它們之間相互協(xié)調(diào)，信息共 享，確保了系統(tǒng)的整體性能。 控制卡具有雙重化熱冗余的數(shù)據(jù)高速公路（ ）通訊接口。采用了冗余 10M /100 合 系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸實時性、可靠性、網(wǎng)絡(luò)開放性有了充分的保證。任意一個主控制卡故障，不會影響應(yīng)另一個主控制卡的運行，此外，數(shù)據(jù)通訊總線故障時，主控制卡能繼續(xù)運行。對某一個處于主控制卡的切除，修改或恢復(fù)投運，均不影響應(yīng)另一個主控制卡的運行。 置后備鋰電池，用于保護主控制卡斷電情況下卡件內(nèi) 括 系統(tǒng)配置、控制參數(shù)、運行狀態(tài)等），提高了系統(tǒng)安全性和可維護性。在系統(tǒng)斷電的情況下，能保護 年。 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡（部件號 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡是系統(tǒng) I/主控制卡聯(lián)接 I/一方面驅(qū)動冗余高速 I/O 總線 一方面管理本機籠的 I/過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡，一個控制站可擴展 1到 8個 I/可以擴展 16到 128塊不同功能的 I/O 卡件。 程輸入 /輸出（ I/O） 本系統(tǒng) I/個 I/系統(tǒng)都能獨立完成信號的采樣、數(shù)字濾波、線性化、熱電偶的冷端補償、過程點質(zhì)量判斷、工程單位換算等功能。所有 I/統(tǒng)自動周期地對各個模件進行零點量程增益校正。 本系統(tǒng)每塊模入 /模出卡最多 8點，每塊開入 /開出卡最多 16 點，所有輸入輸出通道相互間隔離，各通道與工作電源也采取了隔離措施。各通道的輸入 /輸出都設(shè)置了獨立的 A/,都有抗強電和過載保護 ,所有接點輸入模件都有防抖動濾波處理。 所有控制保護回路的模擬輸入信號每秒至少掃描和更新 10 次， 毫秒。每次掃描過 程能完成各類輸入信號的工藝范圍檢查。已經(jīng)累計的脈沖數(shù)不會因電源故障而丟失。單個 I/會引起任何設(shè)備的故障。 模數(shù) (A/D)轉(zhuǎn)換和數(shù)模 (D/A)轉(zhuǎn)換滿足下列最低要求： (1) 分辨率 22位 (2) 線 性 1個最低有效位 (3) 再現(xiàn)性 1/2個最低有效位 (4) 精 度 在整個工作溫度范圍內(nèi)全量程的 I/O 類型 a. 電流信號輸入卡（ 19 流信號輸入卡可測量 6 路電流信號（ 錯誤 !未找到引用源。 型或 錯誤 !未找到引用源。 型），并可為 6 路變送器提供 +24V 隔離配電電源。它是一塊帶 智能型卡件，對模擬量電流輸入信號進行調(diào)理、測量的同時，還具備卡件自檢及與主控制卡通訊的功能。 的 6 路信號調(diào)理分為二組，其中 1、 2、 3 通道為第一組， 4、 5、 6 通道為第二組，同一組內(nèi)的信號調(diào)理采用同一個隔離電源供電，兩組間的電源及信號互相隔離，并且都與控制站的電源隔離。 當(dāng)卡件被拔出時，卡件與主控制卡通訊中斷，系統(tǒng)監(jiān)控軟件顯示此卡件通訊故障。的每一路可分別接收 錯誤 !未找到引用源。 型或 錯誤 !未找到引用源。 型標準電流信號。當(dāng)需 向變送器配電時可通過 外提供 6 路 +24V 的隔離電源 ， 每一路都可以通過跳線選擇是否需要配電功能。 技術(shù)指標 型號 件電源 5V 供電電源 5載能力 100信號 130模抑制比 大信號 50信號 60線檢測 對熱電偶信號具有斷線檢測功能 信號測量范圍及精度 輸入信號類型 測量范圍 精度 其它 B 型熱電偶 0 1800 端補償誤差 1 E 型熱電偶 900 型熱電偶 750 型熱電偶 1300 型熱電偶 200 1600 型熱電偶 400 伏 0100 毫伏 00 標準電壓 0V5V 標準電壓 1V5V 21 c. 熱電阻信號輸入卡（部件號 熱電阻 信號輸入卡是一塊智能型的、分組隔離的、專用于測量熱電阻信號的、可冗余的四路 A/D 轉(zhuǎn)換卡 。每一路可單獨組態(tài)并可以接收 種熱電阻信號，將其調(diào)理后轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡 給主控制卡 的四路信號調(diào)理分為兩組，其中 1、 2 通道為第一組， 3、 4 通道為第二組，同一組內(nèi)的信號調(diào)理采用同一個隔離電源供電，兩組之間的電源和信號互相隔離，并且都與控制站的電源隔離?？蓡为毠ぷ?，也能以冗余方式工作。熱電阻信號可以并聯(lián)方式接入互為冗余的二塊 中，真正做到了從信號調(diào)理這一級開始的冗余。同時，卡件具有自診斷和與主控卡通訊的功能；在采樣、處理信號的同時 ，也在進行自檢。如果卡件處于冗余狀態(tài)，一旦工作卡自檢到故障，立即將工作權(quán)讓給備用卡，并且點亮故障燈報警，待處理。工作卡和備用卡同時對同一點信號都進行采樣和處理，切換時無擾動