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　　TCS3000儀電一體化分散控制系統(tǒng)是在研究國(guó)內(nèi)外10多種DCS技術(shù)基礎(chǔ)上，匯集了20多年的發(fā)電廠DCS工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，以及逐步摸索出的熱控和電氣專業(yè)的共同特征，針對(duì)現(xiàn)代化發(fā)電廠DCS的控制分散、監(jiān)視集中的要求，以及對(duì)DCS網(wǎng)絡(luò)一體化的迫切需求，推出的具有創(chuàng)新特色的新一代儀電一體化DCS產(chǎn)品。
　　
　　TCS3000儀電一體化DCS分別采用熱控I/O模塊完成對(duì)熱工量I/O信號(hào)的采集，采用電氣量模塊完成對(duì)交流電量信號(hào)的采集處理，相對(duì)獨(dú)立的電氣保護(hù)等設(shè)備作為第三方裝置與DCS通訊模塊進(jìn)行通訊，或者直接采用組態(tài)軟件搭置保護(hù)功能，實(shí)現(xiàn)了熱工與電氣一體化控制。
　　
　　一、概述
　　
　　華電卓資發(fā)電有限公司4×200MW主廠房DCS和脫硫DCS均采用TCS3000。
　　
　　本期工程兩臺(tái)機(jī)組設(shè)一個(gè)集中控制室，全廠公用系統(tǒng)（輔機(jī)循環(huán)水、燃油泵房、電氣公用系統(tǒng)）采用獨(dú)立的硬件，可分別在4臺(tái)單元機(jī)組DCS上實(shí)現(xiàn)監(jiān)控，但能相互閉鎖。
　　
　　機(jī)組控制系統(tǒng)采用大范圍一體化設(shè)計(jì)，DCS包括DAS、MCS、SCS、FSSS、ECS、BPS等多功能。
　　
　　循環(huán)水泵房和燃油泵房采用遠(yuǎn)程控制站用光纖接入DCS公用系統(tǒng)，在集中控制室內(nèi)控制。單元機(jī)組的空冷系統(tǒng)也采用遠(yuǎn)程控制站，用光纖接入#1機(jī)DCS，在集中控制室內(nèi)控制。
　　
　　與其他系統(tǒng)通訊方式采用MODBUS-RTU方式，包括DEH、吹灰、TDM、鍋爐汽機(jī)遠(yuǎn)程I/O系統(tǒng)等。
　　
　　二、系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)
　　
　　TCS3000分散控制系統(tǒng)的構(gòu)成：
　　
　　●系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)：R-Net實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、I-Net數(shù)據(jù)管理信息網(wǎng)絡(luò)、I/O-Bus現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集總線、FCS第三方設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)總線
　　
　　●DPU（DistributedControlUnit），簡(jiǎn)稱CPU；
　　
　　●OSU（OperatorStationUnit），簡(jiǎn)稱OS；
　　
　　●ESU（EngineerStationUnit），簡(jiǎn)稱ES；
　　
　　●HSU（HistoryStationUnit），簡(jiǎn)稱HS；
　　
　　●RTU（RemoteTerminalUnit），第三方通訊站；
　　
　　●MIS/SIS，信息網(wǎng)絡(luò)接口
　　
　　本工程配置了5個(gè)操作員站、1個(gè)歷史站、一個(gè)工程師站和1個(gè)工程師站，2個(gè)各帶4口的RTU（用于與第三方設(shè)備通訊）。
　　
　　三、DCSI/O點(diǎn)數(shù)

　　
　　四、系統(tǒng)控制范圍和機(jī)柜分配
　　
　　DCS原則上按照系統(tǒng)劃分。每個(gè)系統(tǒng)完成獨(dú)立功能，子系統(tǒng)間數(shù)據(jù)傳遞原則：重要保護(hù)條件采用硬接線，普通信號(hào)采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊，盡量減少不同控制器之間的通訊。
　　
　　單元機(jī)組采用11對(duì)控制器：鍋爐側(cè)5對(duì)，汽機(jī)側(cè)4對(duì)，電氣系統(tǒng)1對(duì)，空冷系統(tǒng)1對(duì)。單元機(jī)組共有16個(gè)控制柜、6個(gè)繼電器柜、1個(gè)電源柜。
　　
　　公用系統(tǒng)采用4對(duì)控制器：循環(huán)水泵房1對(duì)，公用電氣2對(duì)，燃油泵房1對(duì)。公用系統(tǒng)共有5個(gè)控制柜、1個(gè)繼電器柜和1個(gè)系統(tǒng)柜。
　　
　　五、系統(tǒng)的供電
　　
　　系統(tǒng)提供一個(gè)電源柜，經(jīng)過兩個(gè)塑殼短路器接受兩路200VAC/160A電源，一路來(lái)自UPS，另一路來(lái)自常用保安段。
　　
　　電源柜內(nèi)裝4U高度的19英寸雙電源切換箱，可產(chǎn)生獨(dú)立兩路切換后的220VAC/40A電源，電源切換箱有兩個(gè)數(shù)字電源指示，分別顯示來(lái)自UPS和保安段的電壓。切換后的電源經(jīng)過空氣開關(guān)分別給HMI站、交換機(jī)、GPS、打印機(jī)等供電。
　　
　　控制柜裝有4U高度的19英寸電源箱，內(nèi)置兩個(gè)220VAC/24VDC/1的電源轉(zhuǎn)換模塊，分別接受來(lái)自電源柜內(nèi)兩路電源（UPS和保安段）。電源箱面板上有10個(gè)出線開關(guān)，分別給DPU、各層I/O機(jī)箱和機(jī)會(huì)風(fēng)扇供電。電源模塊內(nèi)置冗余供電的二接管，面板有交流進(jìn)線開關(guān)、數(shù)字電壓指示和電壓微調(diào)旋鈕。
　　
　　六、TCS3000的應(yīng)用特色
　　
　　1）熱控、電氣I/O模塊品種齊全，在一條總線上協(xié)同工作
　　
　　TCS3000的I/O模塊系列齊全，開發(fā)了四大類模件：熱控模件、電量模件、通訊模件、多功能模件（如：PID模件、溫度巡檢模件、同期模件、電能表模件、DEH模件），可以把熱工和電氣測(cè)控?cái)?shù)據(jù)綜合在一起，做到真正的儀電一體化無(wú)縫連接。
　　
　　本工程配置了一層4U高度19英寸的交流采樣機(jī)箱，可直接采集CT、PT信號(hào)，免除了大量的電流、電壓、有功、無(wú)功、功率因素、頻率等電量變送器。交流模件品種有：4電流＋4電壓、8電流、8電壓、多功能等，這些模件直接掛在I/O總線上，可由控制器進(jìn)行組態(tài)。
　　
　　2）分布式SOE――技術(shù)
　　
　　SOE模塊可以放置在任何一個(gè)DCS機(jī)柜中，采用硬件、軟件相結(jié)合的對(duì)時(shí)技術(shù)，做到不同DPU內(nèi)的SOE模塊的1ms對(duì)時(shí)精度。
　　
　　3）DI/DO模塊軟件數(shù)字濾波――技術(shù)
　　
　　在常規(guī)硬件濾波基礎(chǔ)上，結(jié)合具有技
　　
　　術(shù)的軟件數(shù)字濾波，保證數(shù)字量模塊收發(fā)信號(hào)正確。
　　
　　4）I/O數(shù)據(jù)處理器――技術(shù)
　　
　　I/O數(shù)據(jù)處理器是DPU與I/O模塊的數(shù)據(jù)交換中間站，與DPU通過高速并行數(shù)據(jù)總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。I/O數(shù)據(jù)處理器內(nèi)部采用大量的冗余技術(shù)，包括I/O通信總線的冗余切換以及內(nèi)部數(shù)據(jù)的冗余備份。*的故障自診斷技術(shù)保證了即使I/O數(shù)據(jù)處理器的CPU故障，DPU仍然可以有效識(shí)別I/O通信網(wǎng)絡(luò)的狀況并進(jìn)行控制器的冗余切換。
　　
　　5）I/O模塊高度可靠，按照電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)測(cè)試
　　
　　TCS3000的I/O模塊是在亞洲*自動(dòng)化生產(chǎn)線上加工、生產(chǎn)、檢測(cè)，設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝采用與電氣保護(hù)裝置相同的要求，出廠前每塊模塊按照繼電保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格做EMC、EMI、耐壓、精度等各種試驗(yàn)。模塊外表采用金屬封裝，散熱好，抗*力強(qiáng)。
　　
　　6）DCS機(jī)柜可靠、美觀、實(shí)用
　　
　　TCS3000所有機(jī)柜和機(jī)箱均在丹麥進(jìn)口柔性生產(chǎn)線上加工生產(chǎn)，機(jī)柜結(jié)構(gòu)合理、美觀、適用；機(jī)柜前面板采用高強(qiáng)度玻璃封裝，維護(hù)人員不需打開柜門，即可看到DPU、I/O模塊、電源模塊、交換機(jī)、GPS等設(shè)備的狀態(tài)燈，系統(tǒng)運(yùn)行狀況一目了然。
　　
　　7）采用*的現(xiàn)代電子電路技術(shù)，取消端子板和端子柜
　　
　　I/O模塊的信號(hào)在物理上遵循就近接入原則，取消常規(guī)DCS的I/O模塊的端子板和端子柜的設(shè)計(jì)方式，可減少電子設(shè)備間的場(chǎng)地和電纜敷設(shè)任務(wù)。I/O信號(hào)直接接入端子模塊，接線簡(jiǎn)單，查線方便，增強(qiáng)可靠性。
　　
　　8）通訊I/O點(diǎn)可組態(tài)
　　
　　本工程使用了兩塊RTU通訊模件，每個(gè)模件有4個(gè)RS232/485口和2個(gè)以太網(wǎng)口。RTU直接連在R-Net實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)網(wǎng)上，同時(shí)也可作為DPU使用。所有通訊點(diǎn)在RTU內(nèi)，與普通硬接線點(diǎn)一樣，可有系統(tǒng)軟件進(jìn)行組態(tài)，不需編程，大大方便工程技術(shù)人員，節(jié)省了大量編程時(shí)間。
　　
　　七、DCS應(yīng)用效果
　　
　　華電南自天元控制系統(tǒng)科技有限公司于2005年3月與卓資電廠簽訂DCS合同，設(shè)備4月底到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，7月DCS授電，#1機(jī)組于2005年12月7日順利通過72＋24小時(shí)試運(yùn)行；#2機(jī)組于2006年3月通過168小時(shí)試運(yùn)行。目前正在進(jìn)行#3機(jī)組和脫硫DCS的調(diào)試。
　　
　　TCS3000系統(tǒng)投入運(yùn)行后，穩(wěn)定、可靠，網(wǎng)絡(luò)快速；在傳統(tǒng)的DCS技術(shù)基礎(chǔ)上，融入電氣測(cè)控技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了熱工、電氣數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控的一體化；保護(hù)投入率、自動(dòng)投入率均達(dá)到，自動(dòng)調(diào)節(jié)品質(zhì)良好；得到運(yùn)行人員*。