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火电厂化水程控自动化系统的改造(1)

北极星电力网技术频道    作者:赵小聪   2012/6/8 19:06:59   

  所属频道:  火力发电    关键词:  火电厂 自动化系统 PLC

1 改造前系统情况

该2台300MW机组化水一、二级除盐水(以下简称除盐水)程控系统以及凝结水精处理程控系统已运行多年,虽经数次改造,仍存在诸多问题。

除盐水程控系统采用的是OMRON C200H系列PLC,配置了双CPU主机;凝结水精处理程控系统采用的是AB ControlLogix5000系列PLC,也配置了双CPU冗余主机;配置了2台互为备用的上位机工控机,上位机人机接口软件是iFix3.0。

由于前期的改造不够彻底,硬件配置和软件组态不合理,除盐水和精处理的2套PLC主机冗余功能均不能投用。2台上位机通过串行口与除盐水PLC主机建立一路通讯,通过Control net 1784卡与精处理 PLC主机建立另一路通讯,上位机通讯负担过重、通讯信号不稳定,经常死机。

2 改造目标要求

全面更换除盐水程控系统OMRON C200H系列 PLC,换成与精处理程控系统一样的AB ControlLogix5000系列 PLC,将凝结水精处理程控系统主站CPU模块拆除后,作为I/O站与除盐水处理程控系统整合为一体,除盐水和凝结水精处理程控系统PLC使用一套双机热备冗余CPU主机 [1],各I/O站与PLC主机之间的通讯改用双路冗余通讯以提高通讯可靠性,原来2套PLC程序重新编写到一套程序之中。

配置2台互为冗余的上位机,每台上位机安装2块以太网卡,通过以太网线接入一对冗余的以太网交换机;2台PLC主机也通过以太网专用通讯模块分别接入这对冗余的交换机,在分别实现上下位机设备冗余的基础上,进一步实现上下位机之间的通讯冗余。

3 风险分析及解决对策

电厂方面明确提出本次改造不能影响机组的运行,即在改造过程中必须保持化水系统连续运行。因此,相对于新建项目或者停机改造项目,这次改造的难度和风险都比较大。

改造过程中的风险主要包括:

a) 上位机或下位机死机、瘫痪或长时间不能运行;

b) 设备误操误动,如机组运行期间补水泵停运、补水调节阀关闭等;

c) 精处理凝结水、除盐水供应不足,造成机组跳机;

d) 发出错误信号至DCS系统,造成机组跳机;

e) 人员伤害。

为了降低改造风险,项目组人员经过多次讨论,形成如下应对策略:

a) 在改造方案设计方面

最大限度地保持新旧系统的一致性,避免过多的和不必要的改动,将编程、安装和调试过程中出现错误的可能降到最低。

u 保持外部信号接口不变。不更换PLC控制柜,不改变控制柜出线端子的接线,仅仅更换柜内的PLC模块以及模块与柜内端子之间的信号线,以及网络通讯电缆。

u 保持内部信号接口不变。新模块与旧模块在硬件安装和软件地址配置方面基本保持同样的对应顺序,并在出厂前完成新模块接线臂的预接线,在每根线上套上编号套管。

u 保持上位机人机界面不变。对原人机界面软件进行版本升级,代替原计划更换其它品牌人机界面软件的方案,同样达到了提高软件性能的目的。这一方面可以避免重新编程组态过程中可能出现的错误,减少了工作量、保证了工作效率;另一方面也避免了运行人员由于对新的人机界面不熟悉造成误操作。

u 保持软件地址不变。在编写下位机PLC程序时,保持所有的I/O地址以及与上位机通讯的中间变量的名称不变,仅仅根据运行工艺的要求对内部逻辑进行重新编写。在上位机中利用OPC通讯软件,对上下位机的通讯信号进行转换传送,避免在每个画面元素中修改组态地址造成难以避免的错误,提高了工作效率。

来源:电力自动化产品信息
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