系统简介
本系统主要为各火力发电厂汽轮机机组建立和改造实时、高速的现代化计算机监控系统提供服务,它是采用太极TD5000计算机监控系统。TD5000为太极计算机公司开发的新一代全电调DEH控制系统产品。该系统已经在许多大型火力发电厂应用,如宝鸡二电厂3#、4#300MW机组DEH控制系统等。
系统功能和特点
系统采用结构分层、控制分散的设计思想;
硬件设计简洁、可靠、先进;
I/O模板采用模块化、智能化设计,独立完成各自的任务,体现系统功能的高度分散;
I/O控制站可按重要程度进行硬件冗余配置,确保现场设备正常安全运行;
用图形组态方式构成简捷的人机对话界面,软件透明度高,用户使用方便;
在工程师站对相应算法模块进行组合连接、编译、下载、轻松生成各种规模的采集和控制系统;
通过可视化操作员界面进行现场实时监控,完成历史数据、控制操作的记录和打印;
采用冗余结构的以太网和现场总线CAN网;
采用开放的网络标准协议,可与其它系统进行信息共享;
系统设计具有自诊断、自恢复及抗干扰能力,对误操作有防范措施;
所有元器件经过严格筛选,系统进行高温、高湿强化、老化运行考核。
系统组成
TD5000系统具有两层网络结构,上层为高速以太网(IEEE802.3),是操作员站、工程师站及I/O控制站间的信息通路。下层为现场总线网(CAN网),作为MFP与I/O模板间的通讯网络。(参见图1)
全电调DEH控制系统从功能看由若干个站点构成,通常配置为一个工程师站、一个操作员站及三个I/O控制站,三个I/O控制站分别是:基本控制站,超速保护站和ATC数据采集计算站。
工程师站配置
工程师站主要具有系统组态、系统维护管理等功能,工程师站的设置使电厂专业工程师能对系统运行状态进行监视、改变系统配置、有效维护系统正常运行,使系统更具有可操作性、可修改性,增加了用户对系统和制造厂家的信任度。工程师站的支撑软件是在WindowsNT操作系统上运行的全汉化组态软件。组态软件提供了系统管理组态、数据库生成组态和控制回路生成组态等功能模块。
工程师站的硬件平台可根据需要选用PC机或工作站,并配备打印机。
操作员站配置
操作员站是运行人员与系统进行交互的平台。运行人员通过操作员站可监视各种动态画面、参数趋势图、历史趋势图及报警画面等,还可依据需要对监视画面进行修改和补充。根据运行情况,运行人员通过操作员界面进行各种控制操作,并进行控制操作记录。软件平台为在WindowsNT操作系统上运行的中文监视图形组态软件。监视图形组态软件主要由对现场的监控、存储历史数据、事故追忆记录和打印等模块构成,可进行监视图形组态、历史库生成组态、报表生成组态及各种辅助组态。
操作员站的硬件平台由工业微机或工作站、大屏幕图形显示器、操作员专用键盘、打印机等构成。
I/O控制站配置
I/O控制站是连接上层站点与现场信号的通道。它在完成现场数据采集的同时,根据上层控制策略执行控制算法并向现场发送控制信号。I/O控制站支撑软件选用转为嵌入式微处理器特殊设计的模块化、高性能的实时多任务操作系统。
I/O控制站由多功能处理板MFP及各类I/O模板构成。MFP 由PC104嵌入式微机构成,并配有以太网、CAN网接口、RS-232口;I/O模板为具有16位单片机及CAN网接口的智能化模板,分别完成模拟量输入、模拟量输出、开关量输入、开关量输出、脉冲量输入等功能,并可根据需要,完成相应的专项控制,如转速测量、伺服控制等。
基本控制站:主要功能就是对汽轮机的转速和负荷实施控制。
超速保护站:主要功能是汽轮机组安全稳定运行的重要保证,控制系统须在汽轮机超速时做出迅速反应,以防止转速飞升,影响人身及设备的安全。
ATC数据采集站 主要功能是采集系统实行ATC控制时所需的机组参数,通过计算得出机组运行最佳速率、负荷率、给定转速及负荷等,将处理结果送往基本控制站,通过基本控制站完成机组运行的全自动控制,使机组运行于最优工况之下。
性能指标
以太网通信速率: 10Mbps/100Mbps
CAN网通信速率: 1Mbps
画面切换时间: ≤1s
画面数据刷新时间: ≤1s
I/O控制站控制周期: 任意设定(最小时间为20ms)
SOE分辨率: 1ms
系统可利用率: 99.9%
历史数据记录时间: 任意设定
历史趋势时间: 任意设定
键盘发指令到CRT显示的总时间: ≤2.5s
调用画面击键次数 ≤3次
共模电压: ≥1000V
共模抑制比: ≥120dB
差模电压: ≥60V
差模抑制比: ≥60dB
控制器CPU负荷率: ≤60%
操作员站CPU负荷率: ≤40%
每种I/O点余量: ≥15%
每个柜内I/O插件槽余量: ≥15%
电源负荷余量: ≥30-40%