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分散控制系统在火力发电厂的应用
狄冬燕 摘要:火力发电厂最主要的组成部分是分散控制系统DCS,因开放式结构、模块化设计技术、软硬件功能配置合理、算法模块丰富、组态方便等,XDPS-400+已被现代火力发电厂的生产过程自动化广泛应用。
关键词:火力发电DCS分散控制系统
一、XDPS-400+系统硬件组成
以工业控制计算机的开放式计算机为基础的XDPS-400+系统的硬件,MMI和DPU能突破平台限制,随着计算机的发展升级换代。当XDPS-400+组成运行系统时,现场控制机柜(DPU柜和端子柜)、人机接口站(MMI)及通信网络等几部分能被系统硬件所分。现场控制机柜能从I/0规模大小决定机柜数量,人机接口站MMI能从用户操控的不同决定配置的数量与规格。
1、过程处理单元
(1)分布式处理单元DPU
DPU基于工业控制主机,核心是过程控制单元,过程控制策划,数据采集、模拟调节、顺序控制、高级控制、专家系统等由它完成。DPU、实时网络和现场总线都使用冗余配置。XDPS-400+系统的DPU基于Pentium400MHz32位高性能处理器和两个100Mbps高速通讯通道、高精度GPS时钟定时器、大容量数据存储器、高速、高性能I/O总线、和专用的双机切换模块组成。
(2)I/O卡件
I/0卡件完成现场数据的实时收集与调控输出,不仅适应过程设备各种接口要求,并有高可靠性和抗干扰能力。I/0卡件与BC卡之间通讯方式以并行总线进行,BC卡与DPU之间通讯以BitBus或Ethernet进行,通讯中转和卡件管理的工作由站控制卡(BC卡)承担。
(3)I/O端子柜
I/O端子柜和DPU机柜匹配,装上I/O卡件的适配端子板。现场I/0信号进入I/0端子柜内对应端子,用预制通讯电缆和DPU机柜内的对应I/0卡件连接各块端子板。
(4)系统电源组件
XDPS-400+系统的电源组件使用冗余配置,能以两路UPS或一路UPS、一路APS供电,完成切换无扰。XDPS-400+系统的直流电源能分成内电源和外电源。供机柜内计算机系统的电源是内电源,可分两部分:供DPU用一组,工作电压为+5V/+12V/一l2V;供导轨箱内的I/O卡件用一组,工作电压是+5V/+15V/一15V或24V;
2、人机接口MMI
WindowsNT/2000为操作平台的PC工作站为XDPS-400+系统的人机接口站,能使用户直接并实时得到生产途中的运行数据。人机接口MMI站分为:操作员站(OPU)―――系统监控;工程师站(ENG)―――系统的组态、维护;历史数据站(Hsu)―――各类数据、信息的记录(冗余配置);性能计算站(CAC)―――系统性能计算;网关接口(GTw)―――与外系统接口。
3、网络结构
(1)系统网络
系统网络分实时环网(RTFNET)和高速信息网(INFNET),都使用以太网。
实时环网(RTFNET)连接XDPS-400+系统中分散处理单元DPU和人机接口MMI等不同节点。高速信息网(INFNET)单网配置,连接人机接口MMI各节点。
(2)I/O网络
按步骤完成单元DPU的I/0站,经过I/O网络衔接DPU,I