火电厂几种主流DCS系统介绍实用版课件.ppt

1、火电厂几种主流DCS系统介绍兼容的趋势也逐渐形成。在时间同步方面，除了DCS系统内时钟同步方式，还有目前正兴起的GPS卫星时间同步方式。由于通信速率与容量不断扩大,5000M系统突破日立早期系统多环结构的配置,首次将所有控制器及操作员站、历史站连在一对100M的光环上,从而消除了原来操作员站与控制器侧可能的通信瓶颈。优点：系统可靠，老版本ICC支持在线下装（指的是实际在线下装过程中没有出现过任何问题），功能块功能强大，可以很轻易的实现需要的功能。非常灵活的可伸缩性，从小型，可控制100个I/O电的PCS 7 BOX，一直到控制100000点，基于客户机/服务器架构的大型系统。自90年代以来，历

2、经了HSDCS。艾默生（Ovation）设计过程中的变更，增加I/0点太多。在电厂方面，我们重点介绍ABB、西门子Siemens（T3000）、艾默生（Ovation）FOXBORO和日立Hitachi五家相关产品，这五家也是现在电厂DCS的主流厂家。大型火电厂用DCS除去上述趋势共性外，还有它固有的个性：汽机、锅炉等控制及安全要求复杂，燃料、水、灰等相关辅助设施庞大，产生的电能受电网调度要求高等，造成用于电厂的DCS应具有回路反馈控制、顺序控制、混合控制等复杂控制功能，具有驱动多种执行机构的要求，完成复杂计算能力及先进控制(APC)功能。主要节点类型有现场控制单元(HCU)，人机系统接口操作

3、站PGP(Power Generation Portal)，系统组态和维护工具(Composer)，计算机接口(ICI)，网络接口单元(1IL)。EDPFNT系统网络采用100Mbps或1000Mbps交换式工业以太网，拓扑结构为星形环形树形，可实现多重化冗余。DCS系统进入21世纪，在通信和信息管理技术、集成电路技术的进步以及工艺设备大型化的影响下，在节能环保和提高生产效率的需求下，形成了新一代的DCS，或称为第四代DCS。图形化组态，方便于机组运行中查找维护。优点：系统界面友好，操作简单，汉化后的图形化组态操作维护方便。人机界面为全中文，画面刷新时间1S。近年在“全集成自动化”的架构下，西

4、门子推出SPPAT3000系统，已经在国内大型电站项目陆续使用，效果相当不错。兼容的趋势也逐渐形成。模块采用欧陆公司的2500系列和技术，人机界面采Wonderware产品和技术。ABB在“Industrial IT”的架构下，由ABB贝利Infi90 open形成的Symphony系统基础上，进一步开发了800系列的新产品，推出Industrial lT Symphony最新的DCS系统。PS:省内电厂使用该系统的有大唐田家庵电厂、国电铜陵电厂、大唐马三电厂等。人机界面为全中文，画面刷新时间9995，网络、控制器、电源、重要I0卡均可冗余。上述综述，可以看出国产DCS已经达到或接近国际先进水

5、平。1000、HS，2000、MACS直至现今主推的HOLLIAS系统，在大型火电厂中主要使用HOLLASMACSS，有符合汽轮机控制要求的HOLLlASDEH(汽轮机数字式电液控制系统)IETS(汽轮机紧急跳闸系统)HOLLIASMACS构成一体，满足大型电厂控制和安全保护的要求。数据库、画面、报表等的组态基于WINDOWS NT 平台,使用了一些通用的工具,使用较为灵活,如前台数据库采用ACCESS 数据库,报表工具采用EXCEL。DEB(直接能量平衡)能够最大限度地利用锅炉的储存能量，驱动汽机调解法，从而在最大变化率下获得负荷需求的线性响应，协调锅炉和汽机运行，提供限制和甩负荷动作，确保

6、发电机组的安全性，在设备受到限制或不能响应时限制其变化率，仍继续能保持机组的运行。主要节点类型有现场控制单元(HCU)，人机系统接口操作站PGP(Power Generation Portal)，系统组态和维护工具(Composer)，计算机接口(ICI)，网络接口单元(1IL)。优选火电厂几种主流DCS系统介绍优点:系统可靠，在中国电力方面用户多达200多个，新系统和老系统兼容，这有利于以后的设备改造更新。在管控一体化方面，HOLLIAS具有MES功能，在开放的实时/关系数据库基础上，有子系统模块，可以满足电站信息化的需求。由于DCS各自有不同的特点，招标文件不可能具体到对控制器的对数作出规

7、定。已取得了可喜的业绩。系统中最基本的电缆、端子单元、电源模块，到最高层的控制模件、系统接口、通信网络、都可以冗余配置，使系统具有高可靠性；国产DCS的性价比高，适合在300MW以下机组中选用，在600MW以上机组可逐步扩大应用范围。ABB在“Industrial IT”的架构下，由ABB贝利Infi90 open形成的Symphony系统基础上，进一步开发了800系列的新产品，推出Industrial lT Symphony最新的DCS系统。兼容的趋势也逐渐形成。DEB(直接能量平衡)能够最大限度地利用锅炉的储存能量，驱动汽机调解法，从而在最大变化率下获得负荷需求的线性响应，协调锅炉和汽机运

8、行，提供限制和甩负荷动作，确保发电机组的安全性，在设备受到限制或不能响应时限制其变化率，仍继续能保持机组的运行。缺点：不能在软件中进行强制。优点：Ovation组态完全是基于SAMA图式的组态，方便查找维护，同时也方便操作。主要节点类型有现场控制单元(HCU)，人机系统接口操作站PGP(Power Generation Portal)，系统组态和维护工具(Composer)，计算机接口(ICI)，网络接口单元(1IL)。近年在“全集成自动化”的架构下，西门子推出SPPAT3000系统，已经在国内大型电站项目陆续使用，效果相当不错。可靠性：可利用率9995，网络、控制器、电源、重要I0卡均可冗余

9、。1000、HS，2000、MACS直至现今主推的HOLLIAS系统，在大型火电厂中主要使用HOLLASMACSS，有符合汽轮机控制要求的HOLLlASDEH(汽轮机数字式电液控制系统)IETS(汽轮机紧急跳闸系统)HOLLIASMACS构成一体，满足大型电厂控制和安全保护的要求。ABB在“Industrial IT”的架构下，由ABB贝利Infi90 open形成的Symphony系统基础上，进一步开发了800系列的新产品，推出Industrial lT Symphony最新的DCS系统。由于电厂的主要产品“电能”的特殊性及电网调度和电业管理的要求，电厂已推行“火力发电厂厂级监控信息系统技术

10、要求”（SIS），现在也基本上做到很好和DCS之间的衔接问题。大型火电厂用DCS除去上述趋势共性外，还有它固有的个性：汽机、锅炉等控制及安全要求复杂，燃料、水、灰等相关辅助设施庞大，产生的电能受电网调度要求高等，造成用于电厂的DCS应具有回路反馈控制、顺序控制、混合控制等复杂控制功能，具有驱动多种执行机构的要求，完成复杂计算能力及先进控制(APC)功能。EDPF-NT的DEH系统控制周期可小于10mS，系统控制精度高，智能型的伺服、功放功能合一的模块，使系统简洁可靠，和整个DOS系统同在一个高速数据公路上，实现系统级上的一体化。火电厂几种主流DCS系统介绍现以火电厂应用较广的EDPFNT进行阐

11、述。DCS厂商在激烈的商业竞争中尽量减少配置降低成本。由于通信速率与容量不断扩大,5000M系统突破日立早期系统多环结构的配置,首次将所有控制器及操作员站、历史站连在一对100M的光环上,从而消除了原来操作员站与控制器侧可能的通信瓶颈。兼容的趋势也逐渐形成。在电厂方面，我们重点介绍ABB、西门子Siemens（T3000）、艾默生（Ovation）FOXBORO和日立Hitachi五家相关产品，这五家也是现在电厂DCS的主流厂家。人机界面为全中文，画面刷新时间1S。主要节点类型有现场控制单元(HCU)，人机系统接口操作站PGP(Power Generation Portal)，系统组态和维护工

12、具(Composer)，计算机接口(ICI)，网络接口单元(1IL)。10万点数据更新占CPU2的负荷以下，4万点检索占CPU8负荷以下。在时间同步方面，除了DCS系统内时钟同步方式，还有目前正兴起的GPS卫星时间同步方式。大型火电厂用DCS除去上述趋势共性外，还有它固有的个性：汽机、锅炉等控制及安全要求复杂，燃料、水、灰等相关辅助设施庞大，产生的电能受电网调度要求高等，造成用于电厂的DCS应具有回路反馈控制、顺序控制、混合控制等复杂控制功能，具有驱动多种执行机构的要求，完成复杂计算能力及先进控制(APC)功能。网络结构突破早期系统多环结构配置HIACS 25000M 系统的网络结构及前后台间

13、的通信方式与日立早期的DCS 系统相比有了很大的变化。PS:省内电厂使用该系统的有国电蚌埠电厂。步、确定和令牌传输，在与以太网、快速以太网、令牌环或其他拓扑结构相连时，使用TCPIP，可以构成局域网(LAN)和广域网的信息系统。模块采用欧陆公司的2500系列和技术，人机界面采Wonderware产品和技术。由于DCS各自有不同的特点，招标文件不可能具体到对控制器的对数作出规定。PS:省内电厂使用该系统的有平圩电厂、华能巢湖电厂、皖能合肥电厂等。上海自动化仪表股份有限公司经历了100年的历史积淀和16年的创新发展，成为国内首家自动化仪表行业的上市公司，而且成为上海电气集团的一部分。Ovation

14、控制器支持FF，Profibus-DP，Device Net三种现场总线标准，每个由于电厂的主要产品“电能”的特殊性及电网调度和电业管理的要求，电厂已推行“火力发电厂厂级监控信息系统技术要求”（SIS），现在也基本上做到很好和DCS之间的衔接问题。操作响应时间2s，画面数据刷新时间05s。无论是国产还是进口DCS，其硬件的可靠性均存在一些问题，有些DCS在一段时间里模件损坏率较高，DPU故障频繁，甚至导致机组MFT，总燃料跳闸)。人机界面为全中文，画面刷新时间1S。上自仪DCS产业起源于1991年，作为国家DCS产业的布点项目，在当时的经贸委、机械部、电力部的主导和推进下，技术引进美国利诺(L

15、eedsNorthup)公司的MAXl000分散型控制系统及其工程技术.其中，800 XA系统通过了现场总线基金会的互可操作性测试(在扩大范围的程序下的HIST测试)。由于FSSS对作为事件顺序的操作记录的要求很高，而且可能是多系统组合来完成该项功能，所以SOE的带有时间戳的开关量输入设备及相关功能是必须具备的。HIACS-5000M 系统是日立公司最新推出的DCS控制系统，其系统是两级控制结构,即监视控制级和过程控制级。缺点：填表式组态，界面不人性化，不利于正常生产运行中的维护和操作。网络负荷9995，网络、控制器、电源、重要I0卡均可冗余。数据库、画面、报表等的组态基于WINDOWS NT

16、 平台,使用了一些通用的工具,使用较为灵活,如前台数据库采用ACCESS 数据库,报表工具采用EXCEL。大型火电厂用DCS除去上述趋势共性外，还有它固有的个性：汽机、锅炉等控制及安全要求复杂，燃料、水、灰等相关辅助设施庞大，产生的电能受电网调度要求高等，造成用于电厂的DCS应具有回路反馈控制、顺序控制、混合控制等复杂控制功能，具有驱动多种执行机构的要求，完成复杂计算能力及先进控制(APC)功能。近年在“全集成自动化”的架构下，西门子推出SPPAT3000系统，已经在国内大型电站项目陆续使用，效果相当不错。非常灵活的可伸缩性，从小型，可控制100个I/O电的PCS 7 BOX，一直到控制100000点，基于客户机/服务器架构的大型系统。DEB(直接能量平衡)能够最大限度地利用锅炉的储存能量，驱动汽机调解法，从而在最大变化率下获得负荷需求的线性响应，协调锅炉和汽机运行，提供限制和甩负荷动作，确保发电机组的安全性，在设备受到限制或不能响应时限制其变化率，仍继续能保持机组的运行。