EPS-3电厂辅助控制系统

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2.电厂辅助控制系统的发展现状
目前的电厂辅助控制系统系统大多数采用进口PLC,在一 定程度上提高了电厂辅助控制系统的自动化水平,但经过实际 运行检验,PLC的不足之处也逐渐显现出来:
PLC各种板卡多,费用极其高昂,用户希望双冗余 的话,成本太高。 有的PLC协议不开放,互联互通极不方便,让PLC成 为了信息孤岛,无法和整个电厂的信息化系统有机 结合。 维护和升级困难。每一种PLC都需要熟悉其编程环 境及编制程序,给维护人员增加了非常大的工作 量。配件或板卡由于技术发展的日新月异,一些板 卡或配件损坏后,可能再也找不到更换的元件,有 些甚至因停产而采购不到,造成以前的整个PLC不 能使用,如果更换新的PLC,必然又要重新熟悉新 的型号和编制程序。 PLC多采用多板卡插件方式集中安装,接线/引线 多,施工复杂,造成不稳定因素(接线太多很可能 出现接线错误和镙丝没有拧紧等)和提高施工和调 试费用。
通信接口 容量: 2路 接口方式: RS485接口 RS232接口 规约: MODBUS规约ASCII方式或RTU方式
安装使用环境 安装方式: 卡式导轨安装或者底部螺丝固定 温度范围: -20℃~ 70℃ 存贮温度: -20℃~70℃ 相对湿度: <85%(20±5℃条件) 大气压力: 86~108Kpa 安装尺寸: 143×90×40mm 电 源: 交流 85~265V 50HZ~60HZ
名称
DI DO AI AO 配置(按两个除盐水箱 计)
除盐水泵
421
STC-511
1台
除盐水箱气动 2 2 阀
除盐水箱液位
1

c.中间水箱部分
名称
DI DO AI AO 配置(按两个除盐水箱 计)
除二氧化碳风 4 2 1
STC-511
1台

中间水箱液位 计
1
中间水箱出水 4 2 1 泵
中间水箱出水
或者直流 5V ±10 % 或者直流 12V ±10 % 或者 直流 24V ±10 %(订货时确定)
功 耗: 小于1W
工作环境:无爆炸, 无腐蚀性气体及导电尘埃, 无严重霉菌存 在,无剧烈振动,无冲击源;如果需要在此类环境下工作,请采取 相应的防护措施。
4.3 STC-112简介 4路开关量继电器隔离输出,可以作为遥控、跳闸或者告警。 8路开关量光耦隔离输入,也可以作为脉冲量输入, 带SOE(事件
顺序记录)。 8路直流模拟量输入(0-20mA或0-5V),可以接各种变送器输出。 2路直流模拟量输出(0-20mA或0-10V)。 2个485通信口或1个RS485/1个232接口,支持MODBUS ASCII方式 和RTU方式,两种方式可软件设定。通讯波特率和奇偶校验可软 件设定。 贴片安装,无外部总线,高可靠性,较高的EMC性能。 卡式导轨或螺丝固定,现场安装更加便
电厂对高低压供配电回路的监测一般还是采用变送器+AI 模块(模拟量输入)的方式进行,接线多,施工量大,可靠性
低,成本高。
3.EPS-3电厂辅助控制系统(简称EPS-3)
为了达到监控功能和可靠性,就一定要采用如此昂贵的解 决方案和付出这样多的维护费用吗?是否有更先进更开放的系 统解决方案?
基于多年对电厂的了解和对专业的深入研究,针对PLC的 弊端,随着计算机技术和网络技术以及自动化仪表技术的普及 提高,我们提出了两种方案对水网系统及子系统进行改造:一 种是基于工业以太网的分布式控制系统;另一种是485双总线 网的分布式控制系统。建设一个信息共享的水网自动化系统, 将各个子系统的数据统一存储在大型数据库中,由后台监控软 件对数据进行集中处理。
EPS-3电厂辅助控制系统
提供优质产品
和方案为用户降低造价 全心全意服务于中国电力
EPS-3电厂辅助控制系统构成:
水网控制系统EPS-3-1 灰网控制系统EPS-3-2 网络化电力仪表EPS-3-3
第一部分:关于电厂辅助控制系统EPS-3 1.关于电厂辅助控制系统
随着计算机技术和网络技术的普及提高,建设一个信息共 享的电厂辅助控制系统变得可行而且必要,电厂辅助控制系统 的建设将大幅度简化对管理工作,提高各个子系统之间的数据 共享能力,信息处理能力。各个子系统的数据可以统一存储在 大型数据库中,从而为以后的数据处理奠定了良好的基础。
4.4 STC-112系统参数
直流模拟量输入
容量:
8路/模块
输入信号: 0-5V或0-20mA或4-20mA
转换速度: 5 uS
分辨率: 12位 A/D
计算方法: 以电网频率为参考,每周波采32点,计算平均值作
为测量值
精度:
0.2% FS ± 1字
直流模拟量输出
容量:
2路/模块
输出信号: 0-10V或0-20mA或4-20mA
输入方式: 光耦隔离
扫描方式: 中断方式
SOE分辨率:1ms
脉冲量输入(与开关量输入共用)
容量:
8路/模块
额定输入: 输入直流12-48V
输入方式: 光耦隔离
扫描方式: 中断方式
最高计数频率:1000Hz
最小脉冲宽度:0.2ms
计数器字长: 32位
开关量输出 容量: 8路/模块,每路提供一个常开触点,共用一个公共 端 触点容量: 250V/3A 交流
分辨率: 12位
开关量输入
容量:
8路/模块
额定输入: 输入直流12-48V
输入方式: 光耦隔离
扫描方式: 中断方式
SOE分辨率:1ms
脉冲量输入(与开关量输入共用)
容量:
8路/模块
额定输入: 输入直流12-48V
输入方式: 光耦隔离
扫描方式: 中断方式
最高计数频率:1000Hz
最小脉冲宽度:0.2ms
2
导电度计1PH计 Nhomakorabea1
2. EPS-3-1工业以太网方案
a.阳床部分 b.中间水箱部分 c.阴床部分 d.除盐水箱部分 e.混床部分 STC-5111
STC-511 STC-511 STC-511 10M/100M网卡 工控机
以太网线MODBUS TCP协议
STC-511 STC-5111 STC-511 STC-511 STC-5111 STC-511 STC-511
件顺序记录)。 8路直流模拟量输入(0-20mA或0-5V),可以接各种变送器输出。 2路隔离模拟量输出,0~10V 或者0~20mA 2路高速脉冲输出信号 2个隔离 485通信口, MODBUS RTU通讯协议 1个完整的DB9 RS232接口,与1路RS485复用, MODBUS RTU通讯协
议 1个10M/100M以太网接口,MODBUS TCP 通讯协议 可以作为MODBUS TCP 到MODBUS RTU的总线桥 贴片安装,无外部总线,高可靠性,较高的EMC性能 卡式导轨或螺丝固定,现场安装更加便
网络化电力仪表可以直接取代常规电力变送器、测量指示仪 表、以及相关辅助单元,作为智能化、网络化的电力综合测量 和监控仪表,可接入PLC或DCS系统。具有整体造价低、可靠 性高、接线少、施工量小等特点。
第二部分:电厂化学水程控系统EPS-3-1
1 以某水网控制系统为例
该控制系统所需测量和控制点如下表:
4.2 STC-1系统参数
直流模拟量输入
容量:
8路/模块
输入信号: 0-5V或0-20mA或4-20mA
转换速度: 5 uS
分辨率: 12位 A/D
计算方法: 以电网频率为参考,每周波采32点,计算平均值作
为测量值
精度:
0.2% FS ± 1字
开关量输入
容量:
8路/模块
额定输入: 输入直流12-48V
1
e.混床部分
名称
DI DO AI AO 配置
混床进水流量
1
STC-511
3台
混床进水总阀 2 2
混床排气阀 2 2
混床进水阀 2 2
混床反洗排水 阀
2
2
混床大反洗排 2 2 水阀
混床出水阀 2 2
混床进酸阀 3 2 1
混床正洗排水 阀
2
2
混床进气阀 2 2
混床进碱阀 3 2 1
混床中间排水 阀
2
可靠性 两种方案采用分散式安装,分散式控制,结构简单,连 线少,减少了不可靠环节。 采集模块、总线、后台工控机、以太网交换机均可根据
需要实现双重冗余配置,并通过软件实现故障迅速切 换。
价格 整体造价相当于PLC方案的三分之一到四分之一。其中 网络化电力仪表,采用交流采样算法实现电压电流等电 量的采集,比用传统的变送器加PLC AI模块要节约很多 成本。
电厂辅助控制系统的重要性及巨大效益在大型电厂已经得
到广泛认可,并迅速普及到各个中小型电厂。它的普及必将迅 速提高电厂的自动化水平,提高电厂的管理水平,为数字化电 厂打下坚实的基础。
电厂的辅助系统中,分为水网系统、灰网系统和煤网系 统。EPS-3电厂辅助控制系统包含了电厂水网程控系统、灰网 程控系统及网络化电力仪表,实现电厂辅控系统的网络化、智 能化监控和管理,成为数字化电厂的重要部分。
a.阳床部分
名称
DI DO AI AO 配置
阳床进水流量
1
STC-511
3台
阳床进水总阀 2 2
阳床小反洗进 2 2 水阀
阳床中间排水 阀
2
2
阳床排气阀 2 2
阳床进水阀 2 2
阳床反洗排水 2 2 阀
阳床正洗排水 阀
2
2
阳床出水阀 2 2
阳床大反洗进 2 2 水阀
阳床进酸阀 3 2
1
导电度计
1
b.除盐水箱部分
16口100M工业以太网交换机
3. EPS-3-1双MODBUS485总线网方案
a.阳床部分 b.中间水箱部分 c.阴床部分 d.除盐水箱部分 e.混床部分 STC-1 STC-1 STC-112 STC-1 STC-1
STC-112 STC-1 STC-1 STC-112 STC-1 隔离双485PCI卡 工控机
1
压力
中间水箱出水 流量
1
d.阴床部分
名称
DI DO AI AO 配置
阴床小反洗进 2 2 水阀
STC-511
3台
阴床中间排水 2 2 阀
阴床排气阀 2 2
阴床进水阀 2 2
阴床反洗排水 阀
2
2
阴床正洗排水 2 2 阀
阴床出水阀 2 2
阴床大反洗进 2 2 水阀
阴床进酸阀 3 2
1
导电度计
1
PH计
两种方案结合当今最新技术和控制领域的发展趋势,是目 前技术最先进、性价比最高的水网自动化改造方案。基于开放 性和可靠性原则,有以下特点:
开放性 两种方案采用全世界工控领域应用最普遍的MODBUS协 议,据网上数据调查:MODBUS协议在全球份额60%- 70%,几乎支持所有的组态软件和大多数的专业监控软 件。以工业以太网为基础的方案用的是MODBUS TCP 协议,以485双总线网为基础的方案采用的是MODBUS RTU或ASCII协议。这两种方案很容易接入电厂的DCS等 系统,实现无缝连接。用户在选择控制终端时可以有很 多可以替代的产品供选择,容易扩展,容易升级,容易 维护。
485总线网1 485总线网2 MODBUS RTU协议
STC-1
4. STC系列RTU功能介绍
4.1 STC-1简介 8路开关量继电器隔离输出,可以作为遥控、跳闸或者告警。 8路开关量光耦隔离输入,也可以作为脉冲量输入, 带SOE(事件
顺序记录)。 8路直流模拟量输入(0-20mA或0-5V),可以接各种变送器输出。 2个485通信口或1个RS485/1个232接口,支持MODBUS ASCII方式 和RTU方式,两种方式可软件设定。通讯波特率和奇偶校验可软 件设定。 贴片安装,无外部总线,高可靠性,较高的EMC性能。 卡式导轨或螺丝固定,现场安装更加便
或者直流 5V ±10 % 或者直流 12V ±10 % 或者 直流 24V ±10 %(订货时确定)
功 耗: 小于1W 工作环境: 无爆炸, 无腐蚀性气体及导电尘埃, 无严重霉菌存在,无剧烈振
动,无冲击源;如果需要在此类环境下工作,请采取相应的防护 措施。 4.5 STC-511简介 8路开关量继电器隔离输出,可以作为遥控、跳闸或者告警。 16路开关量光耦隔离输入,也可以作为脉冲量输入, 带SOE(事
计数器字长: 32位
开关量输出 容量: 8路/模块,每路提供一个常开触点,共用一个公共 端 触点容量: 250V/3A 交流
通信接口 容量: 2路 接口方式: RS485接口 RS232接口 规约: MODBUS规约ASCII方式或RTU方式
安装使用环境 安装方式: 卡式导轨安装或者底部螺丝固定 温度范围: -20℃~ 70℃ 存贮温度: -20℃~70℃ 相对湿度: <85%(20±5℃条件) 大气压力: 86~108Kpa 安装尺寸: 143×90×40mm 电 源: 交流 85~265V 50HZ~60HZ
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