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賈汪電廠水工區(qū)域的DCS改造

時間:2011/8/9閱讀:5359
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  一、改造目的
  
  1.1提高安全穩(wěn)定性
  
  賈汪電廠4135MW機組水工區(qū)域主要包括循環(huán)水及其冷卻系統(tǒng)、澄清加藥系統(tǒng)、綜合用水系統(tǒng)等,改造前共用同一個PLC控制,如此便產(chǎn)生了諸多弊端,比如:一旦PLC出現(xiàn)故障或者邏輯下載時,將失去對4臺機組的循環(huán)水及其冷卻系統(tǒng)的監(jiān)控,同時威脅4臺機組的安全運行。目前,PLC的可靠性方面差強人意,PLC技術的自身缺陷使通訊冗余經(jīng)常無法實現(xiàn),無法在線修改組態(tài)以及上位機數(shù)據(jù)采集遲緩且沒有歷史數(shù)據(jù)曲線功能都給機組的長期穩(wěn)定運行帶來了隱患。
  
  案例:2005年1月3日,PLC通訊中斷,導致4臺機組同時無法監(jiān)控,將PLC斷電重啟后恢復正常,雖未對運行中的設備產(chǎn)生影響,但是存在著嚴重的安全隱患。
  
  1.2提高生產(chǎn)效率
  
  近年的電力體制改革,使發(fā)電企業(yè)競爭逐漸激烈,要想在激烈的競爭中提高企業(yè)的效益,zui根本的途徑就是降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率。因此,管理要求的提高以及技術上的成熟,要求實現(xiàn)全廠自動控制系統(tǒng)的集中監(jiān)控。賈汪電廠的此次改造可以實現(xiàn)兩個好處,*,可以實現(xiàn)水工控制系統(tǒng)無人值班,大量減少運行人員,達到減員增效的目的。第二,提高了控制水平,在集控室進行監(jiān)控,解決了諸如運行人員不及時、難于管理、備品備件種類繁多等缺點。
  
  案例:2004年12月21日,#1機組運行泵跳閘,備用泵自啟動,而原運行泵出口蝶閥因故障沒有自動關閉,導致循環(huán)水倒流。水工區(qū)域運行人員對此沒有及時做出正確判斷,待集控室人員發(fā)現(xiàn)凝汽器真空由于循環(huán)水量減少而降低,已耽擱較長時間,影響了機組的穩(wěn)定安全運行。
  
  因此,改造為DCS控制的目的,就是將水工區(qū)域的測點與設備按照4臺機組區(qū)分由其對應的DCS在主機集控室來監(jiān)控,實現(xiàn)控制優(yōu)化,危險分散,提高生產(chǎn)效率的目的。
  
  二、改造方案
  
  2.1項目概況
  
  賈汪電廠4135MW機組使用了英國歐陸公司的NETWORK-6000DCS。
  
  此次改造項目中需要在DCS電子設備間增加控制六臺設備的卡件,按照分散原則分配在T940_22及T940_26控制器,這些設備為2臺循環(huán)水泵與4臺冷卻塔風機。其他設備放在循環(huán)水原PLC控制室增加的一只I/O遠程柜中,此遠程柜掛在T940_26控制器。本次工作主要有l(wèi)intools策略組態(tài)、itools的IO配置組態(tài)、MMI界面組態(tài),以及遠程柜的安裝、電纜敷設與實驗調試等。
  
  2.2軟件配置
  
  MMI畫面監(jiān)控軟件為FIX7.0。邏輯組態(tài)軟件為LINTOOLS2000。I/O數(shù)量如下:
  
  軟件設計與原PLC相比,主要有如下改善:
  
  (1)監(jiān)視畫面符合人機界面的設計風格,按照分級瀏覽、逐級細化的原則設計畫面,有數(shù)據(jù)歷史曲線功能,所有I/0點均可以曲線的形式顯示并記錄100天,為實現(xiàn)系統(tǒng)運行在線分析、事后診斷提供條件。
  
  (2)組態(tài)軟件為全圖形化組態(tài)方式,功能強大,工作效率高,允許在線修改。
  
  (3)增加循泵啟動60秒鐘蝶閥未開至15°循泵跳閘邏輯,以及防止循環(huán)水倒流的進口閥連鎖邏輯。
  
  2.3硬件配置
  
  2.3.1電纜敷設
  
  本次改造除了增加一只遠程I/O柜外,原電子設備間中#T2、#T4柜將增加部分卡件,其中主要用于水工區(qū)域的2臺循環(huán)水泵與4臺冷卻塔風機的控制與反饋。另外,需將原6KV開關室至PLC電纜回收并重新敷設這些設備由6KV至DCS電子間的電纜。這樣做的目的是將循泵與冷卻塔風機的監(jiān)控分散于2個控制器中,以防止一個控制器出現(xiàn)故障影響備用設備的啟停。6臺設備共42個I/O點,具體增加卡件如下所示:
  
  2.3.2遠程I/O柜安裝
  
  遠程柜安裝在原PLC機柜后1.5米處,在電子間#T1柜與I/O遠程柜中各增加一只LD-64光電接口及熔接盒,遠程柜內安裝3個2500系列現(xiàn)場總線機架,機架之間使用RJ45電纜采用Profibus實現(xiàn)冗余,并通過光纜與#26T940控制器通訊。
  
  具體硬件配置與安裝如下表與圖1:


  
  2.4網(wǎng)絡配置
  
  Network6000的軟件和硬件設備支持完整的三級網(wǎng)絡體系。即系統(tǒng)網(wǎng)絡(Ethernet)、控制網(wǎng)絡(LIN)、I/O網(wǎng)(ALIN和MODBUS)。改造后DCS的網(wǎng)絡配置如圖2所示:

  
  三、調試情況與改造問題
  
  1、改造完成后即進行了調試,包括各個設備的單獨啟停、故障打閘以及泵泵連鎖、泵閥連鎖和其他保護連鎖實驗,調試過程中各數(shù)據(jù)正確、穩(wěn)定,設備運行正常。
  
  2、循環(huán)水泵出口液壓蝶閥油泵380VAC電源,在原設計中由PLC熱控電源盤同一段電源接出。若熱控電源盤失電導將導致所有出口蝶閥全部關閉,循泵連鎖跳閘。較理想的方案為將2臺油泵的電源由電氣400V開關室分2路不同段電源分別供給。本次改造中因多種原因未能完成,有待日后解決。
  
  3、原水工區(qū)域中的澄清加藥系統(tǒng)、綜合用水系統(tǒng)屬于化學專業(yè),此次改造未加入到DCS控制中,準備在4臺機組全部改造完畢后將其作為化學除鹽水系統(tǒng)的遠程站點加入到化水控制系統(tǒng)中,以便明確專業(yè)分工。
  
  四、結束語
  
  賈汪電廠#2機組水工區(qū)域的DCS改造共計費用15萬人民幣。改造后于2006年2月25日投入運行,由集控室運行人員對#2機組水工區(qū)域進行監(jiān)控,目前運行情況良好,有事故追憶與歷史曲線打印功能,便于分析設備的運行狀態(tài)。待剩余3臺機組改造完畢,即可撤消原水工區(qū)域控制室,實現(xiàn)減員增效的目的,提高企業(yè)管理和自動化水平。
  
  此次#2機組的改造為剩余3臺機組的水工區(qū)域控制系統(tǒng)改造積累了寶貴經(jīng)驗,也為日后除灰、除渣等輔助車間控制系統(tǒng)進入DCS的遠程I/O改造起到了很好的*作用。

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