摘要:本文介紹了將大型火力發(fā)電機(jī)組爐機(jī)金屬溫度、發(fā)電機(jī)內(nèi)部溫度等溫度群納入DCS統(tǒng)一監(jiān)視的三種方案,并對各方案的實(shí)施方法和特點(diǎn)做了簡單評述。
大型單元機(jī)組各項(xiàng)溫度群,指的是爐機(jī)金屬壁溫、輔機(jī)軸承及電動機(jī)線圈溫度、發(fā)電機(jī)定子鐵芯線圈和冷卻水溫度等,以采用中速磨直吹制的引進(jìn)型300MW機(jī)組為例,這部分測量點(diǎn)共約350點(diǎn)左右,詳細(xì)內(nèi)容見右表。
由於測量點(diǎn)較多,在以前的工程中,大多采用多臺巡測儀安裝在BTG盤上檢測報(bào)警,或者采用國產(chǎn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集器在現(xiàn)場采集,獨(dú)立組成一個(gè)小型DAS系統(tǒng),在操作員臺放置了臺CRT進(jìn)行監(jiān)視。
隨著大型單元機(jī)組以DCS為中心監(jiān)視水平的提高,目前已明確要求將上述溫度群納入DC$統(tǒng)一在運(yùn)行員站CRT上監(jiān)視。歸納起來,其納入方案有三種,以下分別作一闡述。
1.采用帶通訊接口的巡測儀
目前,一般智能型溫度巡測儀都具有標(biāo)準(zhǔn)的RS232通訊接口,多臺巡測儀的串行口通過集線器(分配器)再和CDS中承擔(dān)DAS功能的過程控制單元的外接RS232接口相聯(lián)。為防干擾,中間可設(shè)置光電隔離。此種方案已在清河電廠(200MW),錦州電廠(200MW)和南京下關(guān)電廠(125MW)中采用。
按照上述350點(diǎn)檢測點(diǎn)規(guī)模,采用此方案需配置6臺60點(diǎn)巡測儀,加上網(wǎng)絡(luò)配件和軟件費(fèi)用,共需費(fèi)用約14—16萬元。
該方案投資費(fèi)用較低,一般適用于中小型機(jī)組,特別是老機(jī)組改造,可直接替換原有儀表,毋需增敷電纜,可以明顯減少改造工作量,縮短改造時(shí)間。
但是由於巡測儀采集精度較低,可靠性較差,與DCS不相協(xié)調(diào),也不利于縮小BTG盤面布置,因此在大型新建或擴(kuò)建機(jī)組中不宜采用。
2.采用國產(chǎn)遠(yuǎn)程智能數(shù)據(jù)采集器
國產(chǎn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集器在國內(nèi)火電廠應(yīng)用已很普遍,也較成熟。每臺采集器現(xiàn)場采集量一般為20點(diǎn)模擬量輸入。可以方便地安裝在被采集檢測點(diǎn)附近,真正做到物理分散,降低了安裝工作量,節(jié)省大量電纜。
遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集器在現(xiàn)場用網(wǎng)絡(luò)相連,組成系統(tǒng)。它和DCS聯(lián)網(wǎng)方式一般有兩種。zui通用的方式是采用一臺工業(yè)PC機(jī)將遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集信息處理后再通過標(biāo)準(zhǔn)串行接口與DCS相聯(lián)。大多數(shù)DCS的過程控制器上,例如INFI90的MFP,WDPFⅡ和MAXl000PLUS系統(tǒng)的DPU以及XP系統(tǒng)中的AP都提供有標(biāo)準(zhǔn)串行接口,相聯(lián)很方便。如右圖所示:
上述通過串行接口的連接方式,雖然通訊速率較低,但對350點(diǎn)左右溫度群的檢測,已足以滿足要求。
另一種和DCS相連的方式是通過DCS中的PC接口,直接將遠(yuǎn)程采集器網(wǎng)絡(luò)的PC通訊卡插入PC插槽。作為DCS網(wǎng)上的一個(gè)結(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)和DCS的融合,使其速率和可靠性都得到提高。
采用這一方式在多數(shù)DCS中是可行的。例如,INFI90系統(tǒng)中INFINET網(wǎng)上的CIU(計(jì)算機(jī)接口單元);WDPFⅡ系統(tǒng)中的WESTNET上的PCH,以及MAXl000PLUS系統(tǒng)中MAXNET上的MAXSERVER等。
無論采用上述串行接口還是PC總線插卡方式。對DCS硬件并無太大影響。在軟件方面,需要增加軟件接口和組態(tài)工作量,主要是增加驅(qū)動接口軟件。同時(shí)還需要互相提供嚴(yán)格準(zhǔn)確的接口協(xié)議和信息交換方式,例如:RS—232C標(biāo)準(zhǔn)下的數(shù)據(jù)編碼格式或PC總線標(biāo)準(zhǔn)下的數(shù)據(jù)讀寫格式等等。
按本文前述的350點(diǎn)溫度檢測,考慮地理位置分散的要求,約需配置20-24臺現(xiàn)場采集器。一臺工控PC機(jī)和相應(yīng)的通訊卡等附件,硬軟件費(fèi)用約60—70萬元。
采用國產(chǎn)數(shù)據(jù)采集器和DCS相聯(lián)實(shí)現(xiàn)對溫度群檢測的方式是一種投資省、效果好,切實(shí)可行的方式,應(yīng)該提倡推廣。這一方式目前已在不少電廠獲得應(yīng)用,其中用于300MW機(jī)組的有湘潭電廠、西柏坡電廠,望亭電廠和銅陵電廠等。
3.采用DCS系統(tǒng)本身的遠(yuǎn)程I/O站
目前在火電廠中使用較普遍的幾種DCS,都有各自的遠(yuǎn)程I/O,其配置方式和技術(shù)條件不盡相同,主要技術(shù)參數(shù)見附表所示。
總的來說,采用DCS本身的遠(yuǎn)程I/O,具有硬軟件一體化的優(yōu)點(diǎn),不需要有硬件接口的配合和軟件的開發(fā)工作量,有的DCS廠商在遠(yuǎn)程I/O的應(yīng)用上也有成熟的經(jīng)驗(yàn)和業(yè)績。目前來看其主要問題有二點(diǎn),一是相比國產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集器價(jià)格要高,一般是國產(chǎn)的一倍或以上;二是不少廠家產(chǎn)品的分散度不夠,一個(gè)zui小配置的遠(yuǎn)程站往往是64點(diǎn)或更多的模擬量輸入,很難做到現(xiàn)場靠近檢測點(diǎn)分散布置,并盡可能多地節(jié)省電纜。
但是隨著DCS現(xiàn)場總線技術(shù)的迅速發(fā)展,遠(yuǎn)程I/O產(chǎn)品也會為適應(yīng)這,一趨勢而不斷更新,其應(yīng)用前景是美好的。