項目概述
貴州黔北電廠位于貴州省畢節(jié)地區(qū)金沙縣，總裝機容量為4X300MW，是西電東送工程的主力機組之一。電廠輔機程控系統(tǒng)按工藝分為水集中控制系統(tǒng)、除灰渣控制系統(tǒng)、凝結水精處理控制系統(tǒng)等，采用Simatic S7-414H冗余系統(tǒng)。系統(tǒng)配置圖如下圖所示：
本系統(tǒng)共配置2對冗余CPU-414H的控制器：#1控制器主要控制#1、 #2發(fā)電機組配套除灰渣系統(tǒng);#2控制器主要控制#3、#4發(fā)電機組配套除灰渣系統(tǒng)。本系統(tǒng)的I/O模件采用了S7-300系列I/O模件，通過ET200M遠程機架與控制器相連。系統(tǒng)配置的總I/O點數達1500點。系統(tǒng)的控制組態(tài)軟件采用STEP7 V5.1;操作站監(jiān)控軟件采用了WinCC5.1。
西門子S7-414H冗余系統(tǒng)的特點
● 先進的S7-400H冗余系列PLC控制器，實現了控制器冗余，大大提升了PLC控制的安全性能
● 采用PROFIBUS現場總線控制技術，實現了遠程I/O機柜現場布置，節(jié)省了電纜敷設量
● 硬件均為模塊化結構，可靠性高，模擬量輸入卡件可通過跳線滿足不同類型輸入信號，減少了備件種類
● 采用WinCC軟件，人機界面友好，提高了監(jiān)管水平
Simatic S7-414H冗余系統(tǒng)，通過先進的控制器冗余技術、開放的計算機網絡及PROFIBUS現場總線技術、遠程I/O機柜現場布置方式、可靠的硬件系統(tǒng)和良好的人機界面，不僅降低了工程造價，而且提高了輔機程控系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定性，為實現大型火電機組輔助車間集中控制積累了寶貴經驗。
Simatic S7-414H系統(tǒng)還使用了先進、開放的計算機網絡，特別是符合IEC61158標準的PROFIBUS-DP現場總線技術，具有監(jiān)控范圍廣，機柜布置位置分散，工程造價低等特點?；谝陨现T多優(yōu)點，近年來S7-400H冗余系列不但在輔機程控項目中得到廣泛應用，而且在中小型發(fā)電機組也開始代替DCS實現主控系統(tǒng)的控制功能，由國電熱工研究院承擔的陜西楊陵熱電廠主控系統(tǒng)和深圳鹽田港環(huán)保電站主控系統(tǒng)即是S7-400H系列在這方面應用的成功范例。
工程應用特點及經驗
Simatic S7-414H系統(tǒng)使用了先進、開放的計算機網絡, 特別是符合IEC61158標準的PROFIBUS-DP現場總線技術，具有監(jiān)控范圍廣，機柜布置位置分散，工程造價低等特點。在貴州黔北電廠除灰渣控制系統(tǒng)的設計、組態(tài)、調試過程中有以下一些經驗可以交流：
● 建立歷史數據庫時，WinCC必須處于非運行方式，若是在WinCC運行的時候建立或修改歷史數據庫，有可能導致歷史數據庫被破壞，不能記錄歷史數據。
● 使用ESM和普通以太網線建立的100M工業(yè)以太網。其中以太網線不能跳線(通常100M以太網線會采用跳線的方式防止干擾)，否則上位機與PLC不能建立通訊。
● 兩塊同一型號，不同生產日期的PROFIBUS-DP現場總線接口模件(6ES7153-2AR00-0XA0)組成冗余現場總線接口單元，有可能導致控制信號不能正常通訊。
結束語
隨著計算機及其網絡技術的發(fā)展，自動控制系統(tǒng)性能的不斷提高，火電廠輔助車間監(jiān)控系統(tǒng)實現網絡化和集中控制成為必然的趨勢，其中也蘊含了巨大的商機。根據國家電力公司《火電廠熱工自動化技術改進研究》課題組調查統(tǒng)計，裝備125MW及以上容量的168個火電廠中只有21個電廠不同程度實現了網絡化，大批電廠的輔助車間集中控制還沒實現，輔助車間運行人員過多，嚴重影響這些電廠減員增效的實現。
德國西門子公司的S7-400H系列PLC產品，以其優(yōu)良的性價比和高度的安全、穩(wěn)定性為實現火電廠輔助車間監(jiān)控系統(tǒng)實現網絡化和集中控制提供了很好的硬件解決方案。
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