利用HARMONAS系統(tǒng)實現(xiàn)火電廠主控系統(tǒng)的開發(fā)，采用RTC進行工程組態(tài)，用Intouch作為系統(tǒng)的監(jiān)控軟件，將先進的操作管理、優(yōu)越的控制功能和系統(tǒng)的可靠性完美地結(jié)合在一起，達到分散控制集中管理的目的。

　　分散控制系統(tǒng)DCS應(yīng)用于火電廠主控系統(tǒng)中，將管理監(jiān)控、實時控制、數(shù)據(jù)采集等功能分散到不同的計算機中，并采取冗余技術(shù)，保證了系統(tǒng)的可靠性;利用計算機組態(tài)和圖形化技術(shù)實現(xiàn)整個系統(tǒng)功能的模塊化組態(tài)，以適應(yīng)不同控制過程的控制要求和算法，實現(xiàn)系統(tǒng)的調(diào)試和投運;將過程數(shù)據(jù)進行記載，通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)自動傳輸?shù)缴a(chǎn)管理計算機系統(tǒng)，實現(xiàn)集成化管理與控制。

　　1 火電廠主控系統(tǒng)的設(shè)計

　　火電廠主控系統(tǒng)的控制方式分為：DAS、MCS、SCS、BMS、DEH等，其中系統(tǒng)由DCS來實現(xiàn)。山武公司的DCS系統(tǒng)有較強的抗干擾能力及完善的模擬量和數(shù)字量I/0模塊，在火電廠主控系統(tǒng)應(yīng)用中，摒棄了以往的模擬盤、儀表盤、操作按鈕控制臺等，采用上位機聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)完成控制與管理任務(wù)。

　　1.1 主控系統(tǒng)的配置與功能

　　在有近2000個開關(guān)量，200多個模擬量測點和20多個PID調(diào)節(jié)回路控制對象的火電廠中，主控系統(tǒng)可配置三套開放式監(jiān)控操作站(HSS)、兩臺激光打印機、一臺針式打印機、一套冗余HARMONAS控制器(HC)，整個控制系統(tǒng)通過以太網(wǎng)相連，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、達到操作和管理的集中控制要求。主控系統(tǒng)具有如下功能：采集與監(jiān)視工作過程數(shù)據(jù)，以動態(tài)的畫面顯示;實現(xiàn)各種控制以及聯(lián)鎖保護;處理數(shù)據(jù)報警與系統(tǒng)報警;存儲、查詢數(shù)據(jù);生成各種報表等。

　　三套操作站中，一套為工程師站兼操作員站，兩套為操作員站，通過交換機與主控制器相連?，F(xiàn)場信號通過安全柵進入控制柜與I/O卡件相連，通過控制器來完成現(xiàn)場模擬量、開關(guān)量的數(shù)據(jù)采集及對現(xiàn)場的設(shè)備進行自動控制。當操作站或網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時，控制器可以獨立工作。圖1為火電廠主控系統(tǒng)配置圖。

　　1.2 監(jiān)控操作站

　　作為人機接口，從硬件開放的角度出發(fā)，采用最負盛名的工業(yè)級DELL PC，并安裝完全開放的Windows 2000作為實時操作系統(tǒng)，完全支持 SQL、DDE、OLE、ODBC和OPC國際標準，被稱為協(xié)調(diào)監(jiān)控站HSS(HARMONAS Supervisory Station)。

　　1.3 HARMONAS控制器(HC)

　　HC由中央處理單元(CPU)模塊、控制模塊、通訊模塊、適配器單元接口(AuI)=I奠塊及//O卡件組成，它具有如下特點：

　　(1)具有19種標準算法的調(diào)節(jié)控制功能;

　　(2)具有128個邏輯功能塊和26種邏輯算法的邏輯運算功能;

　　(3)具有足以處理各種連續(xù)/非連續(xù)過程問題的順序控制功能;

　　(4)提供用戶再開發(fā)功能，如非標算法等用戶編程功能。

　　本系統(tǒng)的控制變量共有2120點，其中DI948點，AI138點，DO948點，AO86點，主要控制卡件的選擇如表1所示。

　　本系統(tǒng)卡件數(shù)為75塊(其中冗余卡件為15塊)，相當于90塊卡件，可配置三臺控制柜(最多可安裝120塊卡件)。模擬量輸入卡件對模擬輸入信號進行數(shù)字濾波、線性修正和熱電偶的冷端溫度補償，并可設(shè)置兩個上限和兩個下限報警;對流量信號和水位信號進行溫度、壓力校正及線性處理等。開關(guān)量輸入卡件對開關(guān)量輸入信號進行開入跳變紀錄并同時存盤，已備事故分析查閱，具有經(jīng)濟指標計算與性能分析計算功能;歷史數(shù)據(jù)存儲、機組數(shù)據(jù)可存儲1個月，實現(xiàn)一次風(fēng)粉濃度在線檢測，二次風(fēng)速測量。

　　模擬量調(diào)節(jié)系統(tǒng)MCS部分主要包括協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、給水自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)、過熱汽溫自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)、再熱汽溫自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)、送風(fēng)量自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)(含氧量控制)、引風(fēng)自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)、凝結(jié)器水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)、軸封汽壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)、高壓水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)等。各調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運行操作均在操作員站上完成，自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的參數(shù)整定在工程師站上或授權(quán)的操作員站上完成。

　　2 HARMONAS組態(tài)軟件

　　HARMONAS系統(tǒng)的實時操作系統(tǒng)采用微軟公司的win—dows 2000，數(shù)據(jù)記錄軟件采用Excell;在開放的工程應(yīng)用軟件Intouch 上開發(fā)了RTC系統(tǒng)生成軟件;采用Intouch軟件進行監(jiān)控。Intouch軟件定義方便，報表功能強大，內(nèi)部按鈕等圖庫形式多樣，安全鎖采用硬件狗和軟權(quán)的形式，使用安全、可靠。

　　2.1 RTC 的主要功能

　　(1)資料管理;

　　(2)硬件設(shè)計;

　　(3)控制功能設(shè)計;

　　(4)邏輯功能設(shè)計;

　　(5)順序功能設(shè)計;

　　(6)報表生成功能;

　　(7)歷史，趨勢定義功能。

　　2.2監(jiān)控系統(tǒng)功能

　　監(jiān)控系統(tǒng)由一個主畫面和若干分畫面組成，以變量和狀態(tài)變量實時顯示。設(shè)備的工作狀態(tài)以動畫形式顯示、模擬量以數(shù)值形式顯示。主畫面顯示整個火電廠的生產(chǎn)運行狀態(tài);分畫面顯示子控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)，包括汽機控制系統(tǒng)、鍋爐燃燒控制系統(tǒng)、爐膛安全保護系統(tǒng)、給水泵控制系統(tǒng)等。分畫面以類似常規(guī)調(diào)節(jié)表和指示表的形式顯示回路和測量指示點的信息，如變量值、設(shè)定值、輸出值、控制方式(MAN，AUTO/CASC)和高低報警(無報警時不出現(xiàn))等。操作員可從分畫面調(diào)出任意變量(模擬或數(shù)字)的信息。對于模擬回路，操作員可對設(shè)定值、輸出值、控制方式等進行操作;對于數(shù)字回路，操作員可對設(shè)備發(fā)出啟、停命令;畫面可顯示出命令狀態(tài)和實際工作狀態(tài)。細目畫面用于顯示出任一指定控制點的全部信息。趨勢曲線畫面可用不同的顏色和時問間隔在一個畫面上顯示8個變量，變量可任意選擇組合，并有放大和卷動功能。報警匯總畫面包括全部的報警點，并可按時問順序列出最近的200個報警，包括儀表標號、報警內(nèi)容、開始和恢復(fù)正常工作的日期和時問等，未經(jīng)確認的報警點則處于閃爍狀態(tài)。

　　2.3報表功能

　　用報表生成軟件(EXCEL)可以建立和修改報表，并可對報表的各個字段進行組態(tài)。報表功能可由程序控制、報警控制和操作員控制啟動，可由任意一臺打印機完成打印任務(wù)。

　　3 結(jié)論

　　HARMONAS系統(tǒng)的應(yīng)用，使得火電廠主控系統(tǒng)安全可靠、易于擴展、維修方便。HC采用高耐熱部件、CMOS技術(shù)高密度設(shè)計，確保了系統(tǒng)的可靠性和事故容錯性;軟硬件均采用模塊化結(jié)構(gòu)，易于擴展;維修時只需更換卡件即可，并且卡件可以帶電更換，維修方便。

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