賈汪電廠水工區域的DCS改造

　　一、改造目的
　　
　　1.1提高安全穩定性
　　
　　賈汪電廠4135MW機組水工區域主要包括循環水及其冷卻系統、澄清加藥系統、綜合用水系統等，改造前共用同一個PLC控制，如此便產生了諸多弊端，比如：一旦PLC出現故障或者邏輯下載時，將失去對4臺機組的循環水及其冷卻系統的監控，同時威脅4臺機組的安全運行。目前，PLC的可靠性方面差強人意，PLC技術的自身缺陷使通訊冗余經常無法實現，無法在線修改組態以及上位機數據采集遲緩且沒有歷史數據曲線功能都給機組的長期穩定運行帶來了隱患。
　　
　　案例：2005年1月3日，PLC通訊中斷，導致4臺機組同時無法監控，將PLC斷電重啟后恢復正常，雖未對運行中的設備產生影響，但是存在著嚴重的安全隱患。
　　
　　1.2提高生產效率
　　
　　近年的電力體制改革，使發電企業競爭逐漸激烈，要想在激烈的競爭中提高企業的效益，zui根本的途徑就是降低生產成本，提高生產效率。因此，管理要求的提高以及技術上的成熟，要求實現全廠自動控制系統的集中監控。賈汪電廠的此次改造可以實現兩個好處，*，可以實現水工控制系統無人值班，大量減少運行人員，達到減員增效的目的。第二，提高了控制水平，在集控室進行監控，解決了諸如運行人員不及時、難于管理、備品備件種類繁多等缺點。
　　
　　案例：2004年12月21日，#1機組運行泵跳閘，備用泵自啟動，而原運行泵出口蝶閥因故障沒有自動關閉，導致循環水倒流。水工區域運行人員對此沒有及時做出正確判斷，待集控室人員發現凝汽器真空由于循環水量減少而降低，已耽擱較長時間，影響了機組的穩定安全運行。
　　
　　因此，改造為DCS控制的目的，就是將水工區域的測點與設備按照4臺機組區分由其對應的DCS在主機集控室來監控，實現控制優化，危險分散，提高生產效率的目的。
　　
　　二、改造方案
　　
　　2.1項目概況
　　
　　賈汪電廠4135MW機組使用了英國歐陸公司的NETWORK-6000DCS。
　　
　　此次改造項目中需要在DCS電子設備間增加控制六臺設備的卡件，按照分散原則分配在T940_22及T940_26控制器，這些設備為2臺循環水泵與4臺冷卻塔風機。其他設備放在循環水原PLC控制室增加的一只I/O遠程柜中，此遠程柜掛在T940_26控制器。本次工作主要有lintools策略組態、itools的IO配置組態、MMI界面組態，以及遠程柜的安裝、電纜敷設與實驗調試等。
　　
　　2.2軟件配置
　　
　　MMI畫面監控軟件為FIX7.0。邏輯組態軟件為LINTOOLS2000。I/O數量如下：
　　
　　軟件設計與原PLC相比，主要有如下改善：
　　
　　（1）監視畫面符合人機界面的設計風格，按照分級瀏覽、逐級細化的原則設計畫面，有數據歷史曲線功能，所有I/0點均可以曲線的形式顯示并記錄100天，為實現系統運行在線分析、事后診斷提供條件。
　　
　　（2）組態軟件為全圖形化組態方式，功能*，工作效率高，允許在線修改。
　　
　　（3）增加循泵啟動60秒鐘蝶閥未開至15°循泵跳閘邏輯，以及防止循環水倒流的進口閥連鎖邏輯。
　　
　　2.3硬件配置
　　
　　2.3.1電纜敷設
　　
　　本次改造除了增加一只遠程I/O柜外，原電子設備間中#T2、#T4柜將增加部分卡件，其中主要用于水工區域的2臺循環水泵與4臺冷卻塔風機的控制與反饋。另外，需將原6KV開關室至PLC電纜回收并重新敷設這些設備由6KV至DCS電子間的電纜。這樣做的目的是將循泵與冷卻塔風機的監控分散于2個控制器中，以防止一個控制器出現故障影響備用設備的啟停。6臺設備共42個I/O點，具體增加卡件如下所示：
　　
　　2.3.2遠程I/O柜安裝
　　
　　遠程柜安裝在原PLC機柜后1.5米處，在電子間#T1柜與I/O遠程柜中各增加一只LD-64光電接口及熔接盒，遠程柜內安裝3個2500系列現場總線機架，機架之間使用RJ45電纜采用Profibus實現冗余，并通過光纜與#26T940控制器通訊。
　　
　　具體硬件配置與安裝如下表與圖1：


　　
　　2.4網絡配置
　　
　　Network6000的軟件和硬件設備支持完整的三級網絡體系。即系統網絡（Ethernet）、控制網絡（LIN）、I/O網（ALIN和MODBUS）。改造后DCS的網絡配置如圖2所示：

　　
　　三、調試情況與改造問題
　　
　　1、改造完成后即進行了調試，包括各個設備的單獨啟停、故障打閘以及泵泵連鎖、泵閥連鎖和其他保護連鎖實驗，調試過程中各數據正確、穩定，設備運行正常。
　　
　　2、循環水泵出口液壓蝶閥油泵380VAC電源，在原設計中由PLC熱控電源盤同一段電源接出。若熱控電源盤失電導將導致所有出口蝶閥全部關閉，循泵連鎖跳閘。較理想的方案為將2臺油泵的電源由電氣400V開關室分2路不同段電源分別供給。本次改造中因多種原因未能完成，有待日后解決。
　　
　　3、原水工區域中的澄清加藥系統、綜合用水系統屬于化學專業，此次改造未加入到DCS控制中，準備在4臺機組全部改造完畢后將其作為化學除鹽水系統的遠程站點加入到化水控制系統中，以便明確專業分工。
　　
　　四、結束語
　　
　　賈汪電廠#2機組水工區域的DCS改造共計費用15萬人民幣。改造后于2006年2月25日投入運行，由集控室運行人員對#2機組水工區域進行監控，目前運行情況良好，有事故追憶與歷史曲線打印功能，便于分析設備的運行狀態。待剩余3臺機組改造完畢，即可撤消原水工區域控制室，實現減員增效的目的，提高企業管理和自動化水平。
　　
　　此次#2機組的改造為剩余3臺機組的水工區域控制系統改造積累了寶貴經驗，也為日后除灰、除渣等輔助車間控制系統進入DCS的遠程I/O改造起到了很好的*作用。