华能电厂XDPS-400介绍

同时，在汽轮机内作完功的过热蒸汽被凝 汽器冷却成凝结水,凝结水经凝结泵送到低压 加热器加热,然后送到除氧器除氧,再经给水 泵送到高压加热器加热后,送到锅炉继续进行 热力循环。再热式机组采用中间再热过程,即 把在汽轮机高压缸做功之后的蒸汽,送到锅炉 的再热器重新加热,使汽温提高到一定(或初 蒸汽)温度后,送到汽轮机中压缸继续做功。
A
Control Network 冗余实时通讯网络
B
DPU DPU
DPU DPU
现场过程信息
Field Data
AI
AO
DI
DO
二、分布处理单元（DPU）
分布式处理单元DPU是XDPS 的过程控制站，存储系统信息和过 程控制策略与数据，通过冗余的Ethernet实时数据网络与MMI节点 及其它DPU连接，通过I/O网络与I/O站节点连接，提供双向的信息 交换，实现各种先进的控制策略，完成数据采集、模拟调节、顺序控 制、高级控制、专家系统以及其它不同用户的特殊功能要求。 — 全冗余结构高性能AMD500MHz微处理器，256MB 存贮器 ， 64MB CF卡 。 —每个DPU最大可以同时挂载8个I/O站，每个I/O站最大管理12 I/O 模件。 —可支持的最大模拟量I/O点数为1536点，开关量点数为3072点。 — 50ms60s可组态回路处理速度。 —控制页：999 。
新华公司简介 应用范围 系统介绍 先进特色
公 司 简 介
为推进新技术的产业化，1988年
在联合开发中心的基础上中外合 资新华电站控制工程有限公司 正
式成立！合资三方分别为： 新华控制技术联合开发中心 香港永新精密机械有限公司 华能发电公司 1996 年， 原香港永新公司所持 的股份由美国著名的风险投资公司华 平公司收购，新华公司由中港合资改 为中美合资企业。并更名为新华控制
XDPS-400e通讯结构真正实现了信息流的合理分配
Manager Information Network 管理信息通讯网络
C 信息传递速度
系统管理信息
Communication Speed
System Management Information
MMI
MMI
MMI
全局实时信息
Global Real Time Data
模拟量输入卡：16位 A/D转换器；精度 小信号≤0.1% 大信号≤0.05% 环境温度：-40℃～60 ℃ 湿度 95% 不结露 远程I/O与本地I/O完全兼容 I/O卡采用SMT工艺；I/O卡件电磁兼容性 CE—EMC认证；SOE分辨率≤1ms
基于冗余以太网现场总线的新一代智能现场I/O模件 最新的计算机技术 — 采用冗余10Mbps以太网现场总线 — 80386高性能嵌入式通讯控制器 — 光纤、同轴电缆或双绞线连接 — 机箱或DIN导轨安装 — 采用最新表面贴装工艺 — 大规模、低功耗集成电路 增强的过程控制性能 — 所有模拟量分辨率 20ms — 普通开关量分辨率 1ms — 时间顺序记录分辨率 1ms — 快速逻辑控制运算 10ms — 新华远程I/O可与其他现场总线通 讯。
我厂XDPS控制系统的应用
DCS系统:MCS(模拟量自动控制系统) FSSS(炉膛安全监控系统) SCS(顺序控制系统) DAS(数据采集系统) DEH(汽机数字电液控制系统) MEH(给水泵汽机控制系统) BPC(旁路控制系统)
新华公司简介 应用业绩 系统介绍 先进特色
通讯网络 分布式处理单元（DPU） 人机接口（MMI) I/O过程站 电源 系统软件、应用软件
PLC
I/O站
IO站
IO站
D P U D P U
远程I/O-FIO总线 10Mbps 冗余通讯网络
远程IO( FIO)
远程控制(FCS)
现场设备
XDPS－400e系统结构
SIS网
现 现 现 现 现
通讯网络
双层通讯网络结构隔离实时和非实 时数据 实时通讯网络采用全容错设计，双 重化冗余，双网同时工作，无切换 拓朴结构，星型/环。
新华控制技术集团有限公司美国华平风险投资公司华能集团公司2005年3月ge公司控股1001984年新华电站控制工程有限公司1988年公公司司简简介介新华控制技术联合开发中心新华控制工程有限公司1996年ge能源集团新华控制工程有限公司2005年新华公司简介新华公司简介应用范围应用范围系统介绍系统介绍先进特色先进特色xdps400e在火电厂的应用范围????????????数据采集系统das模拟量控制系统mcs锅炉炉膛安全监控系统fsss电气控制系统ecs锅炉汽轮机顺序控制系统scsbt汽轮机数字电液控制系统deh给水泵汽轮机数字电液控制系统meh汽轮机旁路控制系统bpc汽轮机危急遮断系统ets汽轮机危急遮断系统汽轮机监测保护系统tsi全厂联锁保护系统pps电厂辅助控制系统bop包括定排吹灰化水输煤除灰等程控系统发变组电气顺序控制系统scsgt生产实时信息管理系统mis电网监控系统scada配网自动化系统dms单元机组1
Ｄ 流量测量 浮子流量计 喷嘴 孔板 文丘里管式 热式 超声波 电磁流量计
Ｅ 称重计量： 轨道衡 皮带秤等
（二）分析仪表： Ａ 火焰检测器 （图像火检，可见光，频率，红外线） Ｂ 氧量分析仪 （氧电势工作原理） Ｃ 飞灰含碳仪 （直接测量，灼伤法） Ｄ 氢气纯度仪，湿度仪，漏氢检测仪 Ｅ 水分析仪：硅表，钠表，导电度表，ＰＨ计 Ｆ ＣＥＭＳ烟气在线检测系统
冗余实时数据网
冗余实时数据网是连接监控管理层和过程控制层的数据传输通道。采用 100M冗余高速工业以太网结构。
信息传输网
信息传输网是监控管理层各站点之间传输文件及其他共享信息的传输通 道。采用100M高速以太网。
冗余过程I/O总线
冗余过程I/O总线是连接过程控制层和I/O采集层的数据传输通道。采用 10M工业以太网。
工
厂
局
域ห้องสมุดไป่ตู้
网
三、人机接口站MMI
MMI 是操作人员对 DCS、DEH 等 控制系统实现操作及控制的接口 ， 可 用 作 工 程 师 站 （ ENG）、 操 作 员 站 （ OPU）、 历 史 记 录 站 （ HSU）,多功能接口站等。 MMI通常由工业PC构成 采用了包括 Windows NT 在内 的各种最新的计算机软、硬件技 术。 提供了独具特色的多窗口管理 功能和简捷有效的人机界面。
PS
多功能接口
NPRN
大屏幕操作站
外系统以太网 外系统RS485
冗余实时数 据网
网桥 冗余多功能接口站
RTFNET
100Mbps冗余
高速公 路
去其它DCS
DPU 过程控制柜 ... 分布式处理单元
DPU
DPU
DPU冗余 控制器
PLC
冗余RS485接口 10Mbps冗余IO总线 光缆 冗余以太网接口 100MbpsFCS网 光/电传输器 10Mbps FIO总线 光缆 ... 光/电传输器
XDPS-400e在火电厂的应用范围
数据采集系统（DAS） 模拟量控制系统（MCS） 锅炉炉膛安全监控系统（FSSS） 电气控制系统（ECS) 锅炉-汽轮机顺序控制系统（SCS-BT） 汽轮机数字电液控制系统（DEH） 给水泵汽轮机数字电液控制系统（MEH） 汽轮机旁路控制系统（BPC） 汽轮机危急遮断系统（ETS） 汽轮机监测保护系统（TSI） 全厂联锁保护系统（PPS） 电厂辅助控制系统（BOP） 包括定排、吹灰、化水、输煤、除灰等程控系统 发变组电气顺序控制系统（SCS-GT） 生产实时信息管理系统（MIS） 电网监控系统（SCADA） 配网自动化系统（DMS） 单元机组1:1仿真机系统 汽机在线状态监测及故障诊断系统（BENTLY)---本特利
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@xdpsview.vsd
XDPS-400e系统的网络结构
XDPS-400e的系统架 构
控制柜系统组成400e不同
冗余、独立 电源模件
DPU
冗余处理单 元 I/O卡件箱
DPU
冗余I/O总线 I/O站 I/O站 100m-20km
电源分配箱
现场I/O站
典型XDPS-400系统网络
INFNET
人机接口 MMI
100Mbps
信息传输网
MMI站
GPS ...
单 元 处 理 式 布 分
单 元 处 理 布 式
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远
@xdpsview.vsd
四、功能齐全的高可靠性I/O卡件系列
HIGH QUALITY I/O CARDS
• 所有XDPS-400系统的I/O模件均带有CPU，通道有光 继电器或光耦隔离输入模件端子板具有过流/过压保护开关
控制网 冗余的100 Mb/s实时高速工业以太网，俗 称A、B控制网。连接人机接口和控制器。 所有站点均直接与实时通讯网络相连，没 有通讯网关。 每0.1秒钟刷新六万四千点的高速处理能力 信息通讯网 俗称C网，连接所有人机接口站和打印机 等设备。 可以直接与工厂管理信息系统 MIS 等第三 方系统进行通讯。 I/O控制网 冗余过程 I/O 总线是连接过程控制层和 I/O 采集层的数据传输通道。采用10M工业以太 网。
1984年
新华控制技术联合开发中心
1988年
新华电站控制工程有限公司
1996年
新华控制工程有限公司
工程有限公司。
2005年 投资股东： 新华控制技术（集团）有限公司 美国华平风险投资公司 华能集团公司 2005年3月，GE公司控股100
GE 能源集团新华控制工程有限公司
％
新华公司简介 应用范围 系统介绍 先进特色
机组情况介绍
汽轮机： CLN350-24.2/566/566 锅 炉： HG-1100/25.4-PM1 发电机： QFSN-350-2 DCS： XDPS-400e TSI： BENTLY 3500 ETS： 哈汽厂自控中心成套供应
电厂生产过程简述 原煤由输煤设备从储煤场送到锅炉的原煤斗 中,再由给煤机送到磨煤机中磨成煤粉。煤粉 送至分离器进行分离,由一次风带入炉本体的 喷燃器喷到炉膛内燃烧。燃烧的煤粉放出大量 的热能将经过蒸发受热面的给水一次全部加热 成为符合规定温度和压力的过热蒸汽,经管道 送到汽轮机作功。汽轮机带动发电机发电,发 电机发出的三相交流变压器升压后引出送到电 网。
工作环境 工作温度 -20～60℃ 湿度 95% 不结露
XDPS－400e 系 统 人 机 接 口 站 采用完全相同的软、硬件平台， 可以互为热备用。可以同时拥有 多台工程师站，组态方便，现场 调试快捷，缩短时间。
信
息
通
讯
网
络 0 器 服 务 据 库
0 据 站 史 数
数
0 站 程 师
历
0 站 作 员 通 讯
工
0 制 器 拟 控 冗
操
网
络
虚
余
实
时
分 器 调 节 回 路
智能现场远程I/O模件机柜 XDPS—400+ 的远程 I/O 站采用 XDPS 的同一系列 I/O 卡件，配符合 IP56防护等级的机柜，组成远程控制柜并就近布置于现场，组成远程 I/O系统。 XDPS智能远程I/O系统根据现场I/O的规模，提供三种规格的远程I/O机 柜： 机柜尺寸（高×宽×深mm）： 2000×600×500 配置二个I/O机箱 1500×600×500 配置一个I/O机箱 1000×600×500 配置一个I/O机箱
模拟量输入卡 模拟量输出卡 数字量输入卡 数字量输出卡 脉冲量输入卡
回路控制卡
AI Card AO Card DI Card DO Card PI Card BC Card VCC Card MCP Card LPC Card BZT Card SYN Card CAI Card
LC Card
站控制卡 阀门伺服卡 测速卡 回路保护卡 备自投卡 同期卡 交流采样卡
热工仪表
(一)就地测量仪表 A.压力 压力变送器 压力开关 弹簧管压力表 量程范围:-100Pa-------40MPa
B:温度元件 热电阻: PT100 量程范围:0---100℃ 热电偶:K分度(镍铬-镍硅),S分度 量程范围:0---1000℃ 就地双金属温度计 远传温度变送器
C:物位测量: 工作原理分:差压式 磁翻板式 电接电式 超声波 雷达式 其他（磁致伸缩，射频导纳，音 叉，重锤等）
华能瑞金电厂总貌图
瑞金电厂情况概述 华能瑞金电厂一期工程为2台国产350MW超临 界机组，三大主机设备均为哈电集团公司生产。 电厂冷却水二次循环供给，补给水取自贡江， 220kV送出线路三回接入系统，热工控制系统 采用GE新华XDPS-400e分散控制系统。电厂两 台机组分别于2008年12月15日、18日建成投产， 脱硫装置同期投运。一期工程总投资24.5亿元。
D C S
Distributed Control System
分散
控制
系统
DCS是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的 多级计算机系统，综合了计算机，通信、显示和控制等4C技术， 其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。 特点： (1)高可靠性(2)开放性 (3)灵活性(4)易于维护(5)协调性(6)控制功能齐全