控制工程電力行業(yè)解決方案

2013-10-09 17:43:27 EP電力信息化網(wǎng)　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

面向管控一體化設(shè)計(jì)的DCS系統(tǒng)---新華分散型控制系統(tǒng)XDPS-400＋。

面向管控一體化設(shè)計(jì)的DCS系統(tǒng)---新華分散型控制系統(tǒng)XDPS-400＋

新華分散型控制系統(tǒng)XDPS-400＋是一套融計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)和自動(dòng)控制技術(shù)為一體的工業(yè)信息技術(shù)系列產(chǎn)品，可以構(gòu)成各種獨(dú)立的控制系統(tǒng)、分散控制系統(tǒng)DCS、監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（SCADA），能滿(mǎn)足各種工業(yè)領(lǐng)域?qū)^(guò)程控制和信息管理的需求。系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)、合理的軟、硬件功能配置和易于擴(kuò)展的能力，能廣泛用于各種大、中、小型電站的分散型控制、發(fā)電廠自動(dòng)化系統(tǒng)、電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)以及鋼鐵、化工、造紙、水泥等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制。

XDPS-400＋分散控制系統(tǒng)的控制單元、通訊網(wǎng)絡(luò)、人機(jī)接口站都采用了開(kāi)放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟、硬件產(chǎn)品，各個(gè)不同類(lèi)型的站都為冗余TCP/IP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。通過(guò)組態(tài)實(shí)現(xiàn)的電廠及其它工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制和信息管理系統(tǒng)能完成所有過(guò)程輸入、輸出的采集、處理、監(jiān)視、控制、報(bào)警、趨勢(shì)、記錄和統(tǒng)計(jì)分析等功能。

分散型控制系統(tǒng)XDPS-400+冗余實(shí)時(shí)通訊網(wǎng)選用環(huán)形冗余以太網(wǎng)，周期性廣播實(shí)時(shí)信息以及各種計(jì)算中間量。通訊協(xié)議符合ISO/OSI參考模型，數(shù)據(jù)鏈路符合IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)，傳輸方式為CSMA/CD，網(wǎng)絡(luò)通訊速率為100Mb/S，每秒鐘可傳輸多達(dá)640000個(gè)過(guò)程點(diǎn)。

除一對(duì)冗余的實(shí)時(shí)數(shù)通訊網(wǎng)外，XDPS-400+還配置另一路100Mb/S通訊速率的采用TCP/IP通訊協(xié)議的以太網(wǎng)信息通訊網(wǎng)絡(luò)，傳輸各種文件型的數(shù)據(jù)以及管理信息，可以很方便地與其它系統(tǒng)連接。

XDPS-400+的特點(diǎn):

主干網(wǎng)絡(luò)采用環(huán)形冗余以太網(wǎng)，通訊速率 100Mbps/1000Mbps

智能遠(yuǎn)程I/O網(wǎng)絡(luò)：1∶1冗余以太網(wǎng)與環(huán)網(wǎng)連接

I/O卡件與控制器通訊采用了1∶1冗余10兆以太網(wǎng)

XDPS-400+應(yīng)用最新的控制和信息技術(shù)，把生產(chǎn)過(guò)程控制數(shù)據(jù)和信息系統(tǒng)綜合在一起，給工廠管控一體化帶來(lái)了開(kāi)放式計(jì)算機(jī)技術(shù)。

XDPS-400+的過(guò)程控制單元是一個(gè)以模件為基礎(chǔ)的控制單元，包括機(jī)柜、冗余電源、分布式處理單元DPU、通訊卡、各種I/O卡件。與現(xiàn)場(chǎng)連接的適配端子板安裝在端子接線柜中。DPU上的處理器采用Pentium控制處理器。模擬量輸入信號(hào)每秒掃描10次，數(shù)字量輸入信號(hào)可達(dá)每秒掃描20次，事故順序（SOE）輸入信號(hào)的分辨率小于1毫秒。I/O卡件采用SMT工藝并通過(guò)CE—EMC認(rèn)證測(cè)試。

分布處理單元DPU的I/O站通過(guò)I/O網(wǎng)絡(luò)與DPU相連，XDPS-400＋的I/O網(wǎng)絡(luò)采用Ethernet工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)。遠(yuǎn)程I/O站與本地I/O站采用同一系列I/O卡件，遠(yuǎn)程I/O站與冗余DPU的連接采用TCP/IP協(xié)議的Ethernet遠(yuǎn)程I/O網(wǎng)絡(luò)。

操作員站（OPU）和工程師站（ENG）是XDPS最基本的人機(jī)接口站，采用完全相同的硬件平臺(tái)，通過(guò)下載不同的軟件包來(lái)構(gòu)成操作員站、工程師站、歷史數(shù)據(jù)/記錄服務(wù)器等不同的人機(jī)接口站。

以高性能Pentium工作站為基礎(chǔ)的操作員站是整個(gè)系統(tǒng)的操作員窗口，用于圖形顯示、過(guò)程控制、報(bào)警管理、記錄和報(bào)表生成。每一操作員站可以顯示用戶(hù)圖形以及所有標(biāo)準(zhǔn)圖形顯示。復(fù)雜屏幕畫(huà)面在一秒時(shí)間內(nèi)調(diào)出。XDPS-400＋的人機(jī)接口軟件充分利用了Windows的視窗強(qiáng)大功能。一個(gè)CRT上可開(kāi)多個(gè)顯示窗口，各窗口中同時(shí)顯示不同的實(shí)時(shí)更新的內(nèi)容。每個(gè)窗口可放大、縮小、移動(dòng)。

XDPS-400+的工程師站包含操作員站的全部功能，并配有附加的工程師組態(tài)和工具軟件包，這些站提供了對(duì)過(guò)程數(shù)據(jù)庫(kù)、DPU控制組態(tài)、用戶(hù)圖形和報(bào)告等系統(tǒng)應(yīng)用軟件生成的能力。OPU和ENG可相互兼用，也可兼作歷史數(shù)據(jù)站（HSU）。

XDPS-400＋系統(tǒng)軟件符合Microsoft Win-32規(guī)范的真正32位的DCS應(yīng)用軟件系列以及基于Windows 的實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)RMX-X，方便直觀的符合IEC-1131-3的DPU圖形組態(tài)軟件，圖形顯示、報(bào)表、控制、記錄統(tǒng)計(jì)的生成軟件，能充分發(fā)揮Windows強(qiáng)大功能，具有直觀的圖形人機(jī)界面。支持分布式客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)和DDE/OLE、SQL/ODBC等數(shù)據(jù)交換和共享規(guī)范，適用于各種規(guī)模的DCS、MIS和SCADA系統(tǒng)。

XDPS-400＋的過(guò)程控制軟件包，包括信號(hào)處理、連續(xù)控制、邏輯運(yùn)算、順序控制以及各種高級(jí)控制策略等控制算法，可以組態(tài)生成從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的各種不同的控制方案。XDPS-400+過(guò)程控制軟件符合IEC-1131-3可編程控制語(yǔ)言。

XDPS-400+綜合控制軟件包提供了數(shù)據(jù)采集、控制面板、報(bào)警處理、模擬調(diào)節(jié)、邏輯制、批量處理和包括狀態(tài)反饋及觀測(cè)器控制、模糊控制等先進(jìn)控制策略在內(nèi)的近百種功能強(qiáng)大的模塊化標(biāo)準(zhǔn)控制算法。可以由用戶(hù)組態(tài)完成從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的各種不同的控制策略。

XDPS-400+控制組態(tài)軟件提供了簡(jiǎn)單友好的Windows圖形用戶(hù)界面。可以很方便快捷地完成控制策略的設(shè)計(jì)和組態(tài)。內(nèi)嵌的虛擬DPU功能使得在一臺(tái)普通的PC機(jī)上就可以完成控制策略的動(dòng)態(tài)仿真、與人機(jī)接口站之間的聯(lián)調(diào)等工作。控制組態(tài)軟件還提供了在線監(jiān)視、維護(hù)和組態(tài)修改的能力。

XDPS-400+的控制策略是由完全圖符化的功能塊算法（Function Block）、算法鏈（Chain ）和功能塊圖（Function BlockDrawing）組成的。每個(gè)或不同的控制回路可以組態(tài)成一幅或多幅功能塊圖。DPU將按設(shè)定的功能塊圖處理周期、執(zhí)行次序和邏輯條件順序執(zhí)行各個(gè)功能塊圖。并且可以離線或在線任意調(diào)整各個(gè)功能塊圖的執(zhí)行周期和執(zhí)行順序。

XDPS-400+獨(dú)具特色的控制軟件結(jié)構(gòu)超越了大多數(shù)DCS在這方面的諸多性能局限，能夠靈活地實(shí)現(xiàn)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的各種控制策略。全圖形組態(tài)是通過(guò)從算法庫(kù)拖曳所需功能塊到算法組態(tài)區(qū)的任意位置。只要依次調(diào)入功能塊，再拖放需連線的相關(guān)算法的輸入、輸出，無(wú)需手工繪制，軟件將自動(dòng)在算法間添加連線。圖形組態(tài)軟件還可以自動(dòng)檢查算法的輸入、輸出匹配。而且在組態(tài)區(qū)內(nèi)任意移動(dòng)算法位置時(shí)，連線會(huì)自動(dòng)隨之變化，不會(huì)丟失已有的連接。只要輕松地點(diǎn)擊鼠標(biāo)就能很方便地完成各種復(fù)雜控制策略的組態(tài)。并能離線或在線修改和優(yōu)化算法的計(jì)算時(shí)序。

XDPS-400+的組態(tài)采用全圖形組態(tài)的方式不僅做到了所見(jiàn)即所得，而且真正實(shí)現(xiàn)了所見(jiàn)即所用。組態(tài)可以全部在一臺(tái)普通的PC機(jī)上離線完成，僅需簡(jiǎn)單用鼠標(biāo)拖放即可完成全部組態(tài)工作。軟件自動(dòng)排序、自動(dòng)連線、自動(dòng)鏈接、自動(dòng)匹配判斷、自動(dòng)交叉參考、自動(dòng)排錯(cuò)；并提供縮放、移動(dòng)、復(fù)制、粘貼、剪切等便捷的WINDOWS編輯功能。

符合IEC1131-3國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的功能塊圖符，任意編排、賞心悅目的組態(tài)畫(huà)面和適時(shí)添加的文本注釋?zhuān)茏屇p松地將設(shè)計(jì)和組態(tài)一次完成。生成的組態(tài)文件可直接下裝，無(wú)需編譯；并可直接上裝恢復(fù)圖形文件，便于運(yùn)行維護(hù)和歸檔管理。

XDPS構(gòu)成的DCS 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)

提高自動(dòng)化水平，高質(zhì)量響應(yīng)電網(wǎng)的負(fù)荷要求，適應(yīng)“競(jìng)價(jià)上網(wǎng)”的運(yùn)作模式

提高機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、安全性、可靠性，增效益，降能耗

系統(tǒng)開(kāi)放、先進(jìn)、適應(yīng)管控一體化的綜合設(shè)計(jì)。

由XDPS組成的DCS達(dá)到的水平

　　實(shí)現(xiàn)爐、機(jī)、電一體化控制

　　實(shí)現(xiàn)高自動(dòng)化投入率，提高機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性

　　實(shí)現(xiàn)機(jī)組間數(shù)據(jù)資源有效聯(lián)系，為管控一體化打下基礎(chǔ)

　　強(qiáng)大的在線性能檢測(cè)和指導(dǎo)及事故分析手段。

　　高效、便捷的系統(tǒng)在線維護(hù)

XDPS構(gòu)成的DCS 系統(tǒng)功能覆蓋機(jī)、爐、電、電氣及輔機(jī)、公用系統(tǒng)。包括：

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS）

模擬量控制系統(tǒng)（MCS）

鍋爐和汽機(jī)的輔機(jī)順序控制系統(tǒng)〔SCS（B / T）〕

發(fā)變組和廠用電源系統(tǒng)的順序控制系統(tǒng)〔SCS（G / A）〕

鍋爐爐膛安全監(jiān)視系統(tǒng)（FSSS）

汽輪機(jī)控制系統(tǒng)DEH

給水泵汽輪機(jī)控制系統(tǒng)MEH

汽輪機(jī)旁路控制系統(tǒng)BPC

汽輪機(jī)危急遮斷保護(hù)系統(tǒng)（ETS）

電氣控制系統(tǒng)ECS

自動(dòng)同期系統(tǒng)ASS

人--機(jī)接口（MMI）

工程師站(EWS)

數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)遠(yuǎn)程I/O站

與其他控制系統(tǒng)接口

新華DCS生產(chǎn)能力

新華具備年生產(chǎn)150套DCS和200套DEH的生產(chǎn)能力，2002年共出廠DCS 110套，DEH、MEH等“汽機(jī)島”控制系統(tǒng)106套，是目前世界上發(fā)展最快、最大的電站控制系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)制造廠商之一。

責(zé)任編輯：和碩涵

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