辅网控制系统升级技术方案要点

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技术方案
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目录
一、方案简介 (3)
二、方案内容 (6)
三、材料备品 (13)
四、投资估算表 (16)
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一、方案简介
1、方案提出背景
我厂辅网控制系统建于2006年，涵盖了我厂凝结水系统、循环水系统、补给水系统、灰渣系统、输煤系统、电除尘系统、激波吹灰系统共计七套莫迪康PLC 控制系统，7个分控制系统通过交换机、光纤、光电收发器等设备，实现与辅网系统服务器的通讯，这些网络通讯均为双网通讯。

服务器型号为HP ML150 G2，辅网控制系统的供电方式为双路可切换电源供电，一路取自保安段，一路取自UPS。

各分系统在操作员站上通过INTOUCH画面显示。

目前，辅网控制系统使用状况不良，当多台操作员站同时登陆服务器时，导致网络缓慢，服务器负荷满足不了各辅网的集中监控要求，仅#3、#4激波吹灰系统利用了辅网的网络系统，因此，原系统基本上已经瘫痪。

原辅控网控制系统使用的是塔式服务器，处理器配置为奔腾4,
1G内存，依据上述所述，该系统安装时融合了7套系统，数据量大，且现有各系统的HMI站等配置远超过服务器的配置，因此现有服务器的整体配置已经过时，调用服务器数据过程中，存在传输速率慢等现象。

同时，进行辅网控制系统升级改造的必要性还体现在以下方面：随着中水项目的投入运行，辅网负荷需要进一步增加，辅网控制器已不能满足现有设备集中控制的需要。

中水及一期除灰系统采用上海新华自动化公司的乐华控制系统，与辅网的接入存在诸如提供系统OPC软件及授权、系统调试等技术难题，需要对服务器进行升级。

现有的辅网控制网络，尤其是交换机接口存在诸多问题，需要对交换机进行更换，以适应厂内辅网集中监控的需要。

辅网涉及的控制系统比较分散，占用大量的人力资源分不到各个
集控室对设备进行操作和监控，造成人力资源的浪费。

脱硫控制系统已经归属大唐环境，需要从辅网控制系统中摘除。

制氢站、一期凝结水、一期除灰渣、一期电除尘、中水控制系统、#1/#2炉激波吹灰控制系统等控制系统还没有接入辅网控制系统，辅网控制系统不能涵盖全厂主要的辅助设备。

现场采用的光纤收发器部分存在通讯故障、服务器配置低等设备问题。

底层控制系统的不统一和地域分散带来了通讯协议繁多、结构复杂、运行不稳定等严重问题，从而也间接导致了现有的辅网系统不能有效的实现其应用功能。

现辅网所含设备一览:
2、方案目的
辅控网的总体设计思想是，根据辅助车间工艺系统的功能及地理
位置将其合并成辅助监控点，在辅助监控点设置冗余的操作员站，用于调试及现场故障的紧急事故处理；除辅助监控点外的其它辅助车间不设操作员站，只设置供事故处理终端；各辅助车间的控制系统互相连接形成控制网络，在集中控制室进行监控，就地无人值班。

辅网控制系统改造后能够覆盖全厂所有辅助设备控制系统，千兆级网络设备保障整个控制系统的可靠运行，提高辅网的利用率，达到通过辅网对所有辅助设备的集中监控，达到减员增效、提升效益的目
的。

3、项目组织：
项目责任人：
二、方案内容
1）系统改造所应遵循的原则
此次改造除了遵循常规的安全性、可靠性、稳定性、易操作性、
可维护性、优异的性能原则之外，还应将遵循以下原则：
在现有的基础上，光缆的使用基于利旧原则，节约资金，费用最
小。

控制系统数据吞吐量大，适合构建大型系统。

控制系统支持远程I/O和远程控制器，支持光纤通讯。

控制系统支持多种通讯协议，可构建现场控制系统（FCS），辅网
与各分散控制系统之间的数据交换，不会互相干扰交叉。

升级后的系统原则上不改变原分系统的控制方式，并与之保持高
度一致。

控制系统信息化程度高，与SIS接口方便。

2）控制室的选择
原控制室位于二期集控室，集控室安装了1台操作员站，#4机组电子间安装了1台服务器。

方案1 :升级后在集控室原位置放置操作员站，数据接口站、工
程师站及历史站仍放置在原服务器处。

方案2 :升级后将数据接口站放置在#4机组电子间原辅网服务器处，通过光缆通讯，实现二期精处理或水处理设置4台操作员站、工程师站及历史站，以供运行人员监控及运营。

3）辅网系统所包含的的内容如下：
升级后的辅网系统将容纳一下全厂辅助设备的控制系统：氢站、水处理、#1机组精处理、#2机组精处理、二期精处理、弱酸系统、中水系统、#1机组激波吹灰系统、#2机组激波吹灰系统、#3/#4机组激波吹灰系统、#1机组电除尘系统、#2机组电除尘系统、#3/#4 机组电除尘系统、#1/#2机组除灰系统、#3/#4机组除灰系统、输煤控制系统共计16套DCS及PLC控制系统。

原辅控网系统初期设计采用的In touch应用软件，与各分系统通过通讯光缆显示同一In touch软件平台下的集中控制。

而本厂水、灰、渣、煤等主要系统主要采用的是上海新华XDC800及In touch软件平台。

因此，本方案依据升级的原则、DCS、PLC系统及两种软硬件在本厂的应用效果及实际情况考虑、建议采用上海新华的XDC800
的软件平台。

本项目主要包含以下工作内容：
HMI站、通讯协议等硬件及其他备件的采购；
软件平台的建立；
网络结构的搭建；
系统组态、画面的编译；
系统调试工作。

下表中粗体部分为升级改造涉及的工作范围。

与原PLC接口协议可选OPC /MODBUS /PROFIBUS等，软件平台编译的画面应与
分控制系统一致。

4）辅控网的网络设计
辅控网基于TCP/IP协议，通过光纤组成100M/1000M环形快速以太网。

一般情况下由辅控网各操作员站完成对各子系统的监控与操作，发出操作指令通过辅网定位到相应子系统的控制器上，由控制器
控制现场相应设备的启动与停止，当辅控网故障或人为必要时，可以由子系统现场操作站进行监控操作。

作为全厂辅网控制网络，辅控网络处于DCS控制的层面，采用网络通讯方式与各分控制系统及SIS网络通讯，进而实现发电企业全厂控制一体化。

系统集成以下内容：
对于采用第三方控制系统的场合，提供数据一体化和监控一体化的全面集成；
采用标准的通讯协议，将其它控制系统无缝集成在一体化的辅网
控制中;
实现数据双向传递和辅网集中监控，实现辅网与sis网的衔接
图1:辅控网网络图5）系统供电
方案1供电方式：#4机组电子间放置的工程师站及历史站、交换机等设备的供电方式仍为双路可切换电源供电，一路取自保安段，一路取自UPS电源。

方案2供电方式：操作员站放置在二期集控室，则同上述供电方式；若操作员站放置在二期精处理控制室，则采用精处理控制系统的冗余供电方式，一路取自#3机组保安段，一路取自#4机组保安段。

6）施工步骤:
施工内容主要包括如下几个方面：
敷设多模铠装6芯光缆，并完成光纤的熔接工作
控制室的搭建，组建历史站、工程师站及操作员站的通讯网络及
配置。

物理组网，构建以赫斯曼交换机为核心的自愈式冗余网络，将所
有子系统通过网络、以OPC/MODBUS/PROFIBUS 等通讯协议，
无缝集成到统一的网络平台中。

数据融合，将所有数据集成到统一的辅网软件数据库平台中。

应用升级，在统一的辅网网络、数据和监控平台上，实现历史收
集、报警、报表、打印与SIS接口等功能。

编写系统画面、组态及通讯完成后调试方案，通过辅网的软件平台完成对各分系统的调试工作，实现全厂辅助设备的集中监视与控制。

7）施工技术标准及要求：
1）所提供的设备应能确保改造后的系统在保留原功能的基础上进行功能升级。

满足各子站系统在各种运行工况下运行的安全和功能要求。

在此基础
上，系统的一些功能可以增加，性能得到提升。

2）软件平台可以与各辅网厂家PLC、DCS系统实现无缝集成，将实时数据双向接入软件平台，在同一套软件平台上实现画面组态、报警定义、历史收
集、报表定制等功能，并实现所有数据共享。

3）控制、报警、监视和保护等基本功能应从功能上和物理上尽可能分开，以保证在某一功能失效时，不会导致其它功能失效。

4）整套辅网控制系统升级后，通过软件平台，实现的各项功能，无交叉，避免造成设备的误操作等。

5）可有效避免数据通讯瓶颈，最大限度降低系统不稳定性。

6）保证所提供的设备与DCS系统联接后，不影响到原有的DCS、PLC控制系统的各项功能。

7）系统的监视、报警和自诊断功能应高度集中在LCD上显示和打印机上打印，控制系统应在功能上和物理上适当分散。

8）应采取有效措施，以防止各类计算机病毒的侵害和DCS内各存储器的数据丢失。

9）设计应采用核实的冗余配置和诊断功能，使其高度的可靠性，系统内任一组件故障时，不影响整个系统及各分散控制系统的控制系统运行与操作。

10）施工中光缆、光纤的排列应整齐、美观，标号清晰。

8）施工安全技术措施
（1）对进入控制系统内的光缆、光纤需全面详细核对，校验，保证所用材料合格。

（2）进入控制系统的网络通讯要认真核对，防止IP地址出现冲突的现象发生，杜绝通讯堵塞等异常现象。

（3）进入现场的施工人员，必须具备相关资质或安全培训。

（4）系统调试前，要出具各分控制系统的调试方案或报告，经总工程师批准后，方可进行，以免造成设备的非计划停运。

(5)进如电子间工作，应关闭通讯工具，并由热工人员陪同。

(6)系统应设置有关人员的操作权限，以免无关人员误操作设备。

(7)施工过程中与运行人员做好交流沟通工作，对于改造过程中出
现的问题及时予以解释说明。

9)材料备品
二、投资估算表
工程总概（预）算表。