RPC2000系列PLC

性能优越,单指令处理时间为0.1µs,单CPU可扩展10个模块,自带RS232和RS485接口稳定可靠,环境适应性好,抗干扰能力强,产品经受住了工业现场恶劣环境的长期考验编程软件完全符合IEC61131-3国际标准,支持ST、LD、IL、FBD、SFC和CFC等编程语言支持Modbus、Profibus、Ethernet、GPRS等通讯协议,产品可与各类现场设备互联互通性价比高,是设备配套和小型自动化工程的首选控制产品

RPC2000系列PLC

行业专用控制器

与行业龙头企业建立战略合作关系,联合开发具有行业特色、竞争力强的专用控制器,包括中央空调专用控制器、发电机组专用控制器、电力监控专用控制器、 环境监测专用控制器、节能设备专用控制器、供热机组专用控制器等。

行业专用控制器

基于PLC技术的可编程网关

增强现场设备的网络连接能力,消除信息化孤岛,为系统监控提供了一套简单、经济、实用的解决方案。可连接2路RS485串口、1路RS232或RS485串口,以及1路以太网口。采用标准PLC语言进行编程,数据通讯链路的建立及数据交互灵活、高效。融合可编程技术、通讯技术和数据存储技术,网关功能强大,应用范围广。

基于PLC技术的可编程网关

云控制器平台

基于稳定、可靠的PLC软硬件平台,充分融合移动互联、云计算、大数据等技术,是“互联网+”与工业控制的完美结合。无需复杂的组态和编程,无需独立IP,无需服务器,无需接口调试,云端一体化监控平台配置及使用简单、高效。支持2G、3G、Wifi、以太网等多种通讯方式,更换通讯方式时无需重新编程。提供数据外送接口,可为大客户提供平台架设服务,客户自主掌握核心数据。

云控制器平台

火电机组自动化解决方案

 方 案 说 明
电力是经济发展的重要支柱之一,随着中国综合国力和经济实力的不断增强,我国的电力需求逐年增加。在我国的能源结构中,火电占据十分重要的位置。提高火电机组运行可靠性和效率,不仅可提高火电企业安全生产水平和经济效益,而且可以提高我国的能源利用水平,降低各类污染物排放量,为中国经济的可持续发展奠定坚实基础。通过先进的自动化系统对火电机组运行过程进行控制,并与企业管理系统有效集成,是提高火电机组运行可靠性和经济效益的重要手段之一。
我国火电机组以燃煤机组为主,也有少量燃烧天然气和其它燃料的机组。燃煤机组正常运行时,其燃料以煤炭为主,仅在点火和负荷变化时需以油、气等作为辅助燃料。燃煤火电机组由锅炉、汽轮机、发电机及各类辅助设备组成。煤在锅炉中燃烧后把化学能转化为热能,通过热交换过程把工作介质(水)加热为高温、高压水蒸汽。水蒸气进入汽轮机后推动汽轮机转动,把热能转化为机械能。高速旋转的汽轮机带动发电机发电,把机械能转化为电能,电能通过接入设备送入电网。
要满足火电机组安全、高效运行要求,需对其生产过程各环节及各类设备进行实时控制。火电机组由三大主机和辅助设备组成,锅炉等主设备运行工况复杂、各类运行参数耦合性强、调节功能较多,故一般采用分布式控制系统(Distributed Control System, DCS)对主设备进行控制;输煤系统、除灰渣系统、化学水处理系统等辅助系统以开关量调节和顺序控制为主,控制功能比较简单,且各类设备分散在电厂的不同位置,故一般采用可编程控制系统(Programmable Logic Controller, PLC)对辅助设备进行控制。
火电机组生产过程工艺流程以风烟系统和汽水系统两条主线展开,一般按工艺流程对控制系统进行设计。风烟系统的主要控制功能包括给煤控制、空气预热器控制、一次风控制、二次风控制、引风控制、烟气净化控制等,汽水系统主要控制功能包括给水控制、汽包水位控制、蒸汽压力控制、蒸汽温度控制、蒸汽流量控制、汽轮机调速控制等。
在对火电机组自动化系统的软硬件进行选型和设计,以及对控制方案进行设计时,既要考虑不同系统的独立性,也要考虑它们之间的关联性。一方面要充分考虑不同设备、不同子系统的物理特性,使各设备和各子系统可靠、高效工作。另一方面要考虑到火电机组是一个复杂大系统,各设备和各子系统之间具有关联和耦合,需从全局最优的角度统筹考虑,使机组运行最安全、效率最高。
火电机组自动化系统由主控系统和辅控系统两部分组成。主控系统包括数据采集系统(Data Acquisition System, DAS)、模拟量控制系统(Modulation Control System, MCS)、顺序控制系统(Sequence Control System, SCS)、燃烧器管理系统(Burner Management System, BMS)或炉膛安全监控系统(Furnace Safety Supervisory System, FSSS)、汽轮机数字电液调节系统(Digital Electro-Hydraulic Control System, DEH)、电气控制系统(Electrical Control System, ECS)、机组协调控制系统(Coordination Control System, CCS)等,一般由DCS实现其控制功能。辅控系统包括输煤程控系统、化水处理控制系统、灰渣处理控制系统等,一般由PLC实现其控制功能。
DAS系统按设定的扫描周期连续采集各类模拟量、开关量和脉冲量信号,将机组所有运行参数、输入输出状态、各类操作、异常情况等信息实时地提供给操作员,同时以各种方式进行记录和存储,指导运行人员进行安全可靠的操作。数据采集系统包括信号处理、HMI显示、记录和打印、历史数据存储和再现、事故追忆SOE以及性能计算等功能。
模拟量控制系统MCS是火电机组控制系统的核心组成部分,MCS对机组运行期间各类模拟量参数进行实时控制。MCS包括如下主要控制系统:
主汽压力调节系统
总风量控制系
一次风量调节系统
二次风量调节系统
引风量调节系统
汽包水位调节系统
主汽温度调节系统
除氧器压力和水位控制系统
根据现场运行情况,对锅炉、汽轮发电机组、除氧给水等主要设备及其全部辅助设备设计程序启动、程序停止及手动操作等逻辑,以满足有关设备程启、程停和手动操作的要求。主设备和有关辅助设备可以设计成具有联锁关系的控制逻辑,也可设计成单独控制的逻辑。运行人员可根据实际需要选择主设备及其辅机的程序控制方式或单独启、停方式。对于不参加联锁起停的设备,在手操台上设置手动启停开关,由运行人员直接控制现场设备。
程启或程停过程中,可以人为中断程启或程停过程。顺控部分的联锁和保护指令具有最高优先级,手动控制指令的优先级次之,自动控制指令的优先级最低。对同一设备,开、关指令之间设计成相互闭锁,不允许同时发出。为防止运行人员误操作,重要的手动操作指令设有确认按钮,只有当运行人员确认后该指令才能真正送出去动作有关设备。
根据工艺系统运行方式,SCS被划分成以辅机为单位的功能组,每一子功能组执行某一特定功能,火电机组主要子功能组如下:
给煤机子功能组
引风机子功能组
一次风机子功能组
二次风机子功能组
空气预热器子功能组
给水泵子功能组
高压加热器子功能组
低压加热器子功能组
疏水子功能组
凝结水泵子功能组
循环水泵子功能组
润滑油系统子功能组
密封油系统子功能组
定期排污子功能组
除氧器子功能组
凝汽器子功能组
发电机冷却系统子功能组
BMS是大型火电机组必须具备的一种监控系统,它在锅炉正常运行和启停等各种运行方式下,密切监视燃烧系统的大量参数和状态,防止在锅炉的任何部位积聚可爆燃的混合物而引发炉膛爆炸。通过逻辑运算和判断,当某一运行状态对设备和人身产生危险时发出主燃料跳闸(Mail Fuel Trip, MFT)信号,同时利用各种连锁和顺控装置使燃烧系统中的有关设备严格按照一定的逻辑顺序进行操作和处理,以保证锅炉燃烧系统的安全。当产生MFT时,BMS提供首次跳闸的有关信息,以便事故查找和分析。
在机组启动阶段,BMS对进入锅炉的燃料和空气进行管理和控制,使锅炉按预定的启动方式点火启动。在机组运行过程中,通过建立数学模型,BMS在实测物理量的基础上,给出锅炉运行过程中有关物理量的数据,如一次风速、一次风量、二次风速、二次风量、各项热损失、锅炉效率等数值,为运行人员提供燃烧优化指导。同时,针对锅炉结焦、四管爆漏和尾部烟道二次燃烧等现象,建立了一套预报事故发生的事故分析系统。
机组启停和正常运行时,BMS对机组运行参数和状态进行监控,一旦检测到危及系统安全的条件时,立即进行MFT动作,切断主燃料,指出首次跳闸原因,闭锁从动跳闸条件,以便事故分析。
针对锅炉的运行特点,BMS在实测数据的基础上,通过建立相应的数学模型,得到了有关物理量的实时运行数据。由Broulli方程得到一次风速、二次风速及高压风风速,通过风速得到风量,由能量平衡原理得到锅炉运行时各项热损失及锅炉效率。上述数据不仅可以用数值和棒图的形式显示在有关画面里,还可以用曲线的方式在实时趋势曲线和历史趋势曲线中显示。运行人员可以通过这些数据和曲线了解机组运行状况,从而提高运行的安全性和经济性。
锅炉结焦、四管 (水冷壁管、过热器管、再热器管和省煤器管)爆漏和尾部烟道二次燃烧严重威助着机组的安全运行,若能及时发现上述事故并及时采取处理措施,可以减少由此造成的损失,提高锅炉运行的安全性和经济性。BMS针对锅炉结焦、四管爆漏及尾部烟道二次燃烧等现象开发了一个类似于专家系统性质的事故分析系统,用于报告事故的发生,提醒运行人员进行相应操作。在锅炉运行期间BMS系统随时对实测的数据进行分析处理,当判断某类事故发生时,系统将在运行人员操作屏幕上弹出报警画面,告诉运行人员发生了何类事故,指出事故原因,并以数值和历史曲线的形式显示有关物理量的变化过程,同时指导运行人员进行相应操作以处理未遂事故,以防事故进一步扩大。
随着计算机应用水平的提高,火电机组对汽机热工自动化的要求也不断提高,要求汽轮机的调节系统采用数字电液调节系统(DEH),以实现机组自启停、协调控制(CCS)、自动发电控制(AGC)、阀门管理等功能。
DEH系统具有转速控制、频率控制、功率控制、调节阀门开度控制、机前主汽压力控制、汽压及真空保护控制、超速限制控制、装置及系统故障监视和保护、自动同期、阀门管理、试验等功能。
随着计算机技术和控制技术的发展,电气控制系统ECS也逐渐纳入DCS系统,由DCS对电气设备进行监视和控制。ECS包括机组电气控制部分和公用电气控制部分,部分电气信号通过硬接线接入DCS,其它专用电气系统的信息由通讯网络接入DCS。
燃煤火电机组在把煤炭的化学能转化为电能的过程中,要做好能量输入和能力输出之间的平衡,机组协调控制系统CCS完成锅炉和汽轮机的协调控制,确保能量平衡。在电网或机组负荷调度中心统一管理下,CCS通过给锅炉主控制器和汽轮机主控制器发送控制指令,协调锅炉和汽轮机的运行,确保各类设备准确、及时地响应调度指令,满足机组安全、高效运行要求。
输煤系统是火电机组的重要辅助系统之一,完成电厂燃煤的输送任务。输煤系统由卸煤、堆煤、上煤、输煤和配煤等部分组成,各类设备分布较分散,现场工作环境恶劣。输煤系统运行时,各类设备启停顺序和相互联锁关联性强,与自动化系统交互的信号以开关量为主,故一般采用PLC系统对输煤系统进行控制。
输煤控制系统具有就地手动控制、远程手动控制和程序自动控制三种工作模式,其中就地手动控制优先级别最高,远程手动控制其次,程序自动控制优先级别最低。在设计和实施输煤控制系统时,要充分考虑各类设备的联锁关系和启停时间顺序,部分设备故障时要立即启动联锁功能,输煤系统启动时要按逆煤流方向启动,停止时要按顺煤流方向停止。
化学水处理控制系统对凝结水、补给水和废水处理工作过程进行状态监视、数据采集和自动控制,以确保化学水处理系统为火电机组安全、可靠运行提供基本保障。
灰渣处理控制系统对飞灰、仓泵、排灰管道、空压机、排渣、灰渣输送等设备的工作过程进行控制,确保灰渣处理系统满足火电机组运行要求。灰渣处理系统各类设备的运行状态和运行参数直观地显示在操作界面上,各类设备按照设定的条件自动运行。通过采用自动化系统,不仅提高了灰渣处理系统运行可靠性和效率,也有效降低了运行人员劳动强度。

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