摘要:介紹和利時公司的SmartPro系統,重點介紹SmartPro系統在自備電廠的組態、應用情況,及其心得。
關鍵詞: SmartPro系統 組態 自備電廠
0 引言
DCS在20世紀80年代甚至90年代還是技術含量很高、應用相對復雜且價格也相當昂貴的工業控制系統。隨著計算機應用的發展,國內以和利時、浙大中控等為代表的自動化公司紛紛推出了自己的控制系統。其中, 和利時的第4代DCS系統MACS—Smartpro, 完全采用分散化的智能模塊,可以實現完全分散,模塊之間采用Profibus—DP現場總線聯接, 是一套標準的混合集散控制系統。
1 工程概述
廣東韶關鋼鐵集團有限公司熱電廠的高爐煤氣綜合利用#3、#4機組技術改造工程共3臺220t/h CFB鍋爐、1臺220t/h高爐煤氣鍋爐、2臺60MW 汽輪發電機組和1臺37MW 汽動鼓風機組(汽動鼓風機的控制系統不在本系統范圍); 工程內過熱蒸汽、鍋爐補充水、循環冷卻水等全部采用母管制。廠用電共4段,2路引自發電機出口,2路引自外部電網;其中1路外部電源專門作備用電源,其它3路分別帶2臺鍋爐或1爐加1機的用電負荷。工程內所有設備的監控采用和利時MACS—Smartpro DCS系統。工程于2005年底投運, 至今運行穩定、可靠。
2 SmartPro系統的主要特點
Smartpro系統通過高性能的工業控制網絡(100M工業以太網和Profibus—DP總線)將服務器、工程師站、操作員站等人一機接口和現場的分散主控單元(FM801統充分考慮了系統的可靠性, 采用合適的冗余配置, 包括服務器冗余、工業控制網絡冗余、現場控制單元冗余等等;模塊也可以實現冗佘和帶電插拔;同時系統采用了服務器/客戶機的體系結構,有效的降低了網絡的負荷。Smartpro系統網絡結構示意圖如圖1所示。
SmartPro系統的軟件分為ConMaker和FacView2個部分。
ConMaker是底層控制器軟件,主要完成用戶控制方案的組態。具體包括:硬件配置、數據庫定義、用不同的算法語言編寫用戶控制方案;并完成對主控單元的下裝及在線調試仿真調試。FacView是人機界面軟件,完成數據顯示、操作、趨勢、報警、報表等畫面的編制和顯示,包括離線組態的環境和在線實時運行環境。
Smartpro系統的組態全為中文顯示,組態簡單、操作方便,還有一個很大的優點就 是整個工程的投資比較小,再加上由于是國產產品,售后服務也有保證。
3 SmartPro系統的應用
本工程由于設備較多,系統中開關量點將近7000點,模擬量點將近4000點, 同時設計者過度的考慮了系統安全性,所以在組態時將整個工程分為了汽機和鍋爐2個獨立的系統。
汽機系統負責兩套汽輪發電機及廠用電部分的監控,共有1臺工程師站、1臺值長站、5個操作員站、2臺I/O服務器、2臺趨勢服務器(兼作報警服務器)、64"現場 站。6個現場∞ 站完全按功能區域、按最安全運行方式配置:2臺汽輪機本體監控及保護各一個I1‘O站、2臺汽輪機輔機監控I1‘O站、2臺發電機監控I/O站。其中所有汽機輔機交叉布置在2個不同I/O站鍋爐系統負責4臺鍋爐監視和運行,共有1臺工程師站、1臺值長站、6臺操作員站、4臺]/O服務器(其中2臺從I/O服務器是由現場操作員站兼任)、2臺趨勢服務器(兼作報警服務器)、10個現場I/O站。10個現場I/O站也完全按功能區域、按最安全運行方式配置:每臺鍋爐的FSSS都單獨配置了1臺I/O站;每臺鍋爐的燃燒系統也都單獨配置了1臺I/O站;但是,出于節約投資等原因,設計院將1#、2#鍋爐汽水系統共用了1臺I/O站,3#、4#鍋爐汽水系統也共用了1臺I/O站。
Smartpro系統軟件主要完成數據采集(DAS)、模擬量控制(MCS)、鍋爐爐膛安全監控系統(FSSS)、汽輪機緊急跳閘系統(ETS)、順序控制(SCS)、電氣控制ECS)等功能,同時還包括事件報文、數據的趨勢和聲光報警等。
4 結束語
由于該設計單位過于考慮了安全性,人為的將整個工程分成了2個系統,導致汽機和鍋爐系統的數據無法共享,不能適應現場運行需要;又由于1#、2#鍋爐和3#、4#鍋爐分別共用了I/O站導致鍋爐汽水系統程序的修改、下裝十分不便,只有2臺鍋爐同時停下來才能下裝,影響了控制系統的正常維護的需要。盡管Smartpro系統在我廠應用過程中存在以上的問題,但是控制系統的穩定性、可靠性都不輸于國外品牌。通過Smartpro系統在我廠應用經驗,Smartpro系統在多鍋爐、多汽機,同時各種能源介質又采用母管制,有多種運行方式的自備電廠應用會受到一定的限制,但是在單一的爐機控制上絕對有非常高的性價比。
參考文獻
[1]王常力,羅安.分布式控制系統(DCS)設計與應用實例,電子工業出版社,2004,8
[2]HollySys Smartpro系統使用手冊.北京和利時公司,2004,8
[3]MACSTM硬件手冊.北京和利時公司,2003,9