和利时优化控制方案6--HOLLiAS APS机组自启停控制系统

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新型的水煤比控制策略分析及应用

第30卷第12期2023年12月仪器仪表用户INSTRUMENTATIONVol.302023 No.12新型的水煤比控制策略分析及应用杨玲（皖能马鞍山发电有限公司，安徽马鞍山 243000）摘要：分析了煤跟水控制策略保持物质平衡的特性，能从本质上解除能量（燃料）和物质（给水）的双向耦合作用，介绍了新型的煤跟水控制策略兼顾汽温、汽压的调节特性，并通过在某超临界直流炉水煤比控制系统成功应用案例，说明了该控制策略的先进性及在超临界机组控制的广泛应用前景。

关键词：超临界；水煤比；物质平衡中图分类号：TK223.7 文献标志码：AAnalysis and Application of the New Fuel FollowWater Control StrategyYang Ling（Wannernergy Maanshan Power Co., Ltd.,Anhui,Maanshan,243000,China ）Abstract：This paper analyzes on the characteristics of the coal water control strategy to maintain the material balance, which can essentially remove the two-way coupling effect of energy (fuel) and material (feedwater), introduces the regulation characteristics of the new coal water control strategy that takes into account the steam temperature and steam pressure, and through a successful application case in a supercritical once through boiler water coal ratio control system, illustrates the progressiveness nature of the control strategy and its wide application prospect in the control of supercritical units.Key words：supercritical ；water fuel ratio ；material balance收稿日期：2023-08-31作者简介：杨玲（1977-），女，安徽滁州人，本科，工程师，研究方向：热控自动化。

HOLLiAS MACS V6.5.2系统概要

2.3.1 丰富的图形元素.............................................................................................19
2.3.2 丰富的动态特性与交互特性.........................................................................19
2. 离线组态功能说明..............................................................................................................介绍 ..................................................................................... 15
1.3.2 系统软件集成...................................................................................................6
1.4
系统规格 ................................................................................................................... 8
2.3.5 对齐功能.........................................................................................................20

和利时锅炉优化与母管协调控制解决方案(20200218))_87

和利时锅炉优化与母管协调解决方案简介热电行业部——钱华2020年02月内容摘要1、锅炉优化与母管协调控制功能介绍目录2、锅炉优化与母管协调控制关键技术3、锅炉优化与母管协调控制典型应用4、锅炉优化与母管协调控制效益指标热电企业的现状和困扰DCS系统自动投入率低，运行人员劳动强度大，运行参数控制不稳定。

锅炉是否运行在高效率区域无法在线量化，只能凭司炉经验和感觉。

母管制机组多炉多机之间耦合复杂，容易出现“抢负荷”现象。

外界负荷变化时，特别是煤值变化，无法精准调节，导致工艺参数波动大。

环保排放指标控制不及时，容易导致排放超标被考核和利时凭借20多年实施电力项目的经验，在资深电力行业专家的技术指导下，针对母管制机组的工艺特殊性，将专家策略、人工智能、大数据技术与APC建模有机的结合起来，研发出具有和利时特色的HOLLiAS APC软件，有效的解决热电联产生产企业面临的困扰，解决锅炉燃烧优化与母管制多炉多机负荷分配和协调控制的问题，目前已成功应用上百套业绩。

和利时针对母管制机组的解决方案1、如何提高自动回路投入率，减低操作员劳动强度？2、如何让重要参数控制更加稳定，甚至压红线运行？3、如何实现锅炉从最低负荷到满负荷的全自动运行？4、如何提高锅炉效率，达到节能减排的目的？5、如何提高锅炉寿命，减少误操作？1、如何实现锅炉风水煤及机组协调全自动运行？2、如何实现多炉同时全自动，克服“跷跷板”现象？3、如何快速消除锅炉产汽与外界用汽的不平衡？4、如何实现外界负荷突变时所有锅炉免干预自动运行？5、如何优化、协调、分配锅炉负荷，降低机组热耗？HOLLiAS APC母管协调控制燃烧优化控制和利时燃烧优化与母管协调发明专利和利时HOLLiAS APC鉴定报告与验收报告和利时HOLLiAS APC在电力行业应用范围循环流化床锅炉优化控制解决方案直吹式煤粉锅炉优化控制解决方案中储式煤粉锅炉优化控制解决方案燃气锅炉优化控制解决方案垃圾焚烧发电优化控制解决方案蒸汽链条炉优化控制解决方案热水链条炉优化控制解决方案生物质发电优化控制解决方案水泥余热发电优化控制解决方案烧结余热发电优化控制解决方案脱硝环保排放优化控制解决方案脱硫环保排放优化控制解决方案汽轮机发电机组优化控制解决方案多炉多机智能母管协调控制解决方案和利时HOLLiAS APC 系统网络架构操作员站工程师站控制站……APC 系统标准通讯接口（OPC ）通讯站优化控制站HOLLiAS-APCDCS 系统优化通讯方式比较•原DCS系统软硬件为和利时自有系统：无缝连接，用和利时DCS的内部协议直接进行数据交换，最简单，实时性和安全性最高。

和利时HOLLiASMACSV6平台系统介绍资料

8、完备的自诊断功能。
• 系统级诊断 – 操作站 – 控制器 – 网线
• 模块级诊断 – 故障 – 冗余状态
• 通道级诊断 – 短路 – 断线 – 过载
在线系统自诊断画面
MACS V6.0系统软件优势
9、面向对象的面板功能：运行人员通过操作界面的测点可以快速定位到逻辑。集成相应点的所有功能：操作，状态监测，相关逻辑，相关图形，趋势及帮助信息。
控制逻辑
输入虚拟工厂
输出自动软连线
在PC内存中运行
22
MACS V6.0系统软件概览
工程总控(离线组态软件)
操作员在线（操作站运行软件）
HOLLiAS_MACS
HSRTS Tool
MACS V6.5.2
OPC客户端
版本查看工具
工具操作员在线配置
仿真启动管理
授权信息查看
离线查询工具
离线组态界面
6
完备的在线帮助功能
7
火电行业特点：查询功能
模糊查询：可同时增加30条，方便增加测点。用于趋势、日志、报警等功能
12
MACS V6.0系统软件优势
1、全面支持WIN7。全生命周期提供操作系统及软件升级。
XP->WIN7…
13
MACS V6.0系统软件优势
2、平台软件，WINDOW资源管理器结构，易学易用。
离线组态(工程管理) 图形算法数据库其他子功能
在线运行（操作站）
控制器版本查看语言切换
用自主开发的算法组态软件 AutoThink 替代集成的第三方软件，极大提高了系统各软件间的配合性和系统稳定性；主控单元操作系统采用了自主开发的HEROS，极大提高了软硬件的兼容性；系统结构更加灵活和可靠，支持 P-P 结构、C/S 结构和混合结构；支持多个工程师站协同组态；改进、完善了组态软件的友好性和易用性。降低了入门难度，提高了用户组态的效率。

和利时优化控制方案4--holliasopt燃烧优化控制软件包

【概述】随着DCS在电厂的普及，DCS功能应用逐渐得到推广。

其中，DCS 的优化控制，比过去的单元智能仪表来得更加方便和易用。

但电力系统用户，对DCS的功能的掌握还有限，许多功能没有得到应有的重视和开发，这就对DCS厂家提出了新的需求，DCS厂家不但要提供DCS 控制软硬件平台，还要给用户提供整体的解决和控制方案，保证DCS 和现场设备长期经济、稳定、安全运行。

锅炉种类较多，目前在国内应用最多的是燃烧煤粉的自然循环汽包炉和直流炉；有直接燃烧原煤的循环流化床炉；燃烧垃圾的炉排锅炉，还有燃烧生物质的炉排，比如秸秆，甘蔗渣等。

不同的锅炉有不同的控制和优化方式，控制是让锅炉相关参数稳定；优化是对工艺、燃烧、配风等进行经济控制，提高效率，降低污染物排放。

锅炉除直流炉外，都有一个显著特点，就是有自己独立的汽包。

不管是烧垃圾的垃圾炉，循环流化床锅炉，还是烧煤的汽包炉；也无论是母管制运行，还是单元制运行，都因锅炉有一个汽包，它们的核心控制思想变成一致，即利用汽包的储能变化，及时检测燃烧率的变化，从而及时调整燃料量，达到快速、稳定地控制和调节。

直流锅炉主要是控制中间点温度（焓）来调节风水煤；汽包锅炉主要是控制主汽压力和汽包压力的稳定来调节风水煤。

【原理及动态特性】汽包锅炉燃烧控制系统包括燃料量控制、送（一、二次）风控制和引风控制三个主要子系统；燃烧过程自动控制的基本任务是根据机组负荷的变化，使燃料燃烧所提供的热量适应锅炉输出蒸汽量的需求，同时保证燃烧过程的经济性和锅炉运行的安全性。

根据锅炉燃烧控制任务，主要调节以下三个物理量：1．燃料量调节调节燃料量使入炉燃料燃烧所产生的量能与锅炉外部负荷需求的量能相适应。

2．送风量调节燃料量改变时，送风量也应改变，以保证燃料的完全燃烧和排烟热损失最小。

调节送风量的目的是保证锅炉燃烧过程的经济性。

3．引风量调节调节引风量的目的是使引风量与送风量相适应，以保持炉膛压力在要求范围内，以保证燃烧过程稳定性。

机组自启停APS系统说明

十、机组自启停APS系统专题机组自启停控制系统APS就是热工自动化技术得最新发展方向之一。

APS就是实现机组启动与停止过程自动化得系统,其优势在于可以提高机组启停得正确性、规范性,大大减轻运行人员得工作强度,缩短机组启停时间,从整体上提高机组得自动化水平。

FOXBORO公司根据应用经验,做如下说明:APS功能设计APS功能包括机组自动启动与自动停止。

其中自动启动有冷态、温态、热态与极热态四种启动方式,对于汽机来说,其区别主要在于汽轮机自动开始冲转时对主蒸汽参数得要求不同,因而汽轮机冲转前锅炉升压时间不同。

●冷态方式: 第一级金属温度≤120℃●温态方式: 第二级金属温度>120℃,且≤300℃●热态方式: 第一级金属温度>300℃,且≤380℃●极热态方式: 第一级金属温度>380℃对于锅炉来说,区分以上4种启动方式,主要由汽包壁温、汽包压力与停炉时间来决定。

四种启动方式都可分为九步,每步设计为1个断点。

只有在前一步完成得条件下,通过所提供得按钮确认启动下一步,APS才会开始下一步,在每一步得执行过程中,均设计“GO/HOLD”逻辑,这九步为:1）启动准备2）汽机抽真空3）锅炉初始清洗4）锅炉冷态清洗5）锅炉点火6）热态清洗7）汽机冲转8）并网、带初负荷9）升至目标负荷(40％BMCR)第九个断点即加负荷断点中进行到由APS设定负荷指令为40%MCR并实现后,发出由CCS进行负荷控制并投入协调方式得命令,断点完成后,APS退出,此时机组得启动已完成,机组负荷由CCS系统控制升至操作员得设定值或由中调(AGC)给出得设定值方式。

为了适应随后整个生产过程得全程自动控制,CCS必须能根据负荷指令要求自动地投切燃烧器,适应不同得负荷要求。

投入APS前,必须具备启动允许条件,如锅炉加药系统、汽水采样系统、锅炉排污系统、灰处理系统、锅炉补水系统具备投入条件,凝结水、给水系统上水,循环水系统上水,开闭式冷却水系统上水、压缩空气系统、化学精处理系统、凝汽器胶球清洗系统、凝汽器铜管造膜系统具备投入条件,启动密封油系统,发电机充氢等已准备好。

火力发电厂机组自启停控制(APS)技术

火力发电厂机组自启停控制（APS）技术作者：李远来源：《装饰装修天地》2018年第22期摘要：火力发电厂自动启/停机控制系统（简称APS），即能够按照火力发电的热力流程和设备运行工况，调动并协调各功能子系统进行预定参数、预定进程的控制，从而使得整个机组能够在极少的人工干预下自动、安全地完成启动或停运过程的自动控制系统。

本文分析了火力发电厂机组自启停控制（APS）技术。

关键词：火力发电厂机组；自启停控制（APS）；技术1 引言近年来，大型火电机组不断投产。

这些火电机组，尤其是超临界、超超临界机组，运行参数高、工艺系统复杂、且工艺系统间关联紧密、工况转换快，增加了人工操作的难度，尤其在机组启动和停运过程中集中了大量的设备启停切换、参数调整等操作，操作人员在限定时间内为应对运行工况精神高度紧张、劳动强度大，风险性大幅度提高，稍有不慎甚至可能发生不安全事件，严重的会造成巨大经济损失。

2 实现机组自启停的意义机组自启停是衡量机组自动化水平高低的标杆，是电厂自动化程度的标志。

随着火电厂技术水平的提高机组容量不断加大、设计参数也不断的提高，超超临界机组的投运数量越来越多。

机组自启停控制系统是建立在完善的控制系统设计、主辅机有良好的可控性基础上的。

它可以有效促进和提高机组自动化水平，使机组按照规定的、优化的程序进行设备的启停操作，不仅大大简化了操作人员的工作，更重要的是规范机组启停操作标准程序、减少了出现误操作的可能性，整体提高了机组的安全性能，同时它可以缩短机组启动时间，提高机组起停运行的经济效益。

实施APS不仅提高了机组的自动化水平，而且可以提高运行管理水平。

在机组运行尤其是机组启动和停运过程中，如果运行人员仅靠手动操作，不仅容易发生误操作事故，而且极大地影响了机组运行的安全性和经济性。

APS与传统机组的热工控制相比具有全新的理念和控制策略。

通过研究对比发现，APS设计阶段，最需要深入研究、探讨和定制APS的基础逻辑。

HOLLIAS—MACS—V6系统在合成氨装置上的应用

HOLLIAS—MACS—V6系统在合成氨装置上的应用作为新型集散控制系统HOLLIAS-MACS-V6系统在工业领域应用越来越广，本文以合成氨为例，介绍了HOLLIAS-MACS-V6系列集散控制系统的配置及其功能，并对典型控制回路在生产中的应用做进一步阐述。

标签：集散控制系统；控制回路；PID；HOLLIAS-MACS-V60 引言随着工业控制技术，网络通信技术的发展适用于不同工业现场要求的控制系统应运而生[1]，HOLLIAS-MACS-V6平台系统搭设K系列硬件的大型DCS充分吸取国际工业电子技术和工业控制技术的最新成果，综合体现了离散过程和连续过程自动化的要求，在装备自动化和过程自动化两方面都可以应对自如。

搭设K 系列硬件的大型DCS具有可靠性高、功能丰富、性能优异、集成度高、扩展性好，体积小巧、易于使用等特点，可为不同工业领域提供个性化的解决方案，可广泛应用于冶金、建材、轻工、交通、电力、石化、汽车、矿井、水处理、食品加工等多种行业。

K系列硬件的大型DCS产品，既体现了标准化、集成化、开放化、控制速度快、结构简单的特点，又综合了控制功能强大、冗余、热插拔、强调高可靠不停机使用的要求。

我公司3#合成氨装置原有DCS系统采用和利时HOLLIAS-MACS-V5平台系统，搭设的是FM系列硬件，投运以来经历了十几年可靠运行已逐渐进入故障高发期，加之备品备件供应紧张等因素，给我公司安全稳定长周期运行造成了较大的隐患。

为了解决现存问题，提高生产自动化水平，公司将原有3#合成氨装置拆除改造成5#合成氨装置，并引进和采用最新的和利时HOLLIAS-MACS-V6平台系统，并搭设K系列硬件，以提高合成氨生产过程的自动控制水平。

1 系统简介HOLLIAS-MACS-K是和利时公司面向过程自动化应用的大型分布式控制系统，采用全冗余、多重隔离等可靠性设计技术，并吸收了安全系统的设计理念，从而保证系统的长期稳定运行。

和利时优化控制方案2--HOLLiAS APC优化控制系统

【HOLLiAS APC优化控制系统】和利时公司专注于工业控制已超过20年，公司研发与工程团队在先进控制及优化领域有着深厚的技术积累与丰富的现场经验，基于多年对工业控制先进技术的掌握，可以发现和分析生产工艺过程中出现的控制问题，从而有针对性地提供专业的先进控制与优化解决方案。

我们与用户操作人员及过程工程师共同协作，利用和利时公司自主研发的HOLLiAS APC优化控制系统，可以有效解决复杂流程工业关键环节控制难题，简化复杂控制过程的工程调试和运行维护工作，实现生产企业长期“安全、稳定、连续、自动、优化”运行，达到“改进生产、节能增效”之目的。

【经济效益】HOLLiAS APC优化控制系统能在以下方面为生产企业创造可观的经济效益：提高产量和高价值产品收率；最大化过程质量；增加利润空间；提高安全和环保操作；减少设备损耗；降低能耗；减轻运行操作劳动强度；提高运行效率等。

【技术特点】采用多变量预测控制技术、智能优化控制技术与专家经验相结合；对过程输入和输出扰动进行估算；利用辅助的过程变量增强不可测量的前馈扰动估算；友好的模型处理界面；根据过程条件对模型和参数进行在线调整；操作员/工程师界面客户端支持程序；采用先进的模型辨识技术；离线控制器设计分析工具；模型测试仿真模拟器。

【应用领域】HOLLiAS APC优化控制系统适用于电力、化工、石化、炼油、造纸、冶金、建材、食品、医药、新能源等行业具有滞后大、动态响应慢、非线性严重、控制回路关联性强、操作难度大等特点的复杂工艺过程。

【应用案例】1.化工行业优化HOLLiAS APC优化控制系统已在化工行业获得了突破性的成功应用。

典型应用案例：化工精馏塔优化控制应用效果：综合考虑进料量、采出量、回流量、加热量等对温度、压力、液位、纯度等的相互影响；同时兼顾温度、压力、液位、纯度等控制指标，实时预测、优化调整；有效克服进料流量、温度、组分波动造成的干扰；塔顶产品纯度稳定提高；塔顶温度平稳变化，塔顶压力保持稳定；塔釜温度保持稳定，塔釜液位保持稳定；2.电力行业优化HOLLiAS APC优化控制系统广泛应用于国内电力行业各种单元制发电机组、母管制供热及热电联产机组方面众多应用项目。

和利时HOLLIAS AMS设备管理系统

和利时HOLLIAS AMS设备管理系统随着现场总线技术的迅猛发展，企业选择使用智能仪表设备实现工厂自动化生产已经成为工业自动化领域未来发展的趋势。

但是智能仪表在类型、厂商、版本、时间上差异较大，加上每种仪表都需要专用软件进行配置和操作，导致用户在操作、管理、维护和升级等方面多有不便。

北京和利时集团(简称和利时)技术中心利用智能仪表提供的各种高级参数及功能，针对工厂对仪表管理的不足的现状，自主研发出HOLLiAS AMS设备管理系统(简称HAMS)。

HAMS是和利时针对工厂设备资产管理的解决方案，以HART、FF和Profibus协议为基础，以国外先进设备集成技术EDDL(electronic device description language，电子设备描述语言)和FDT/ DTM(field devicetool/device type manager，现场设备工具/设备类型管理器)为手段，集数据采集和数据分析于一体，主要用于实现工厂仪表的远程配置与诊断、在线调校、标定管理、预测性维护以及日志记录跟踪等功能。

HAMS提供的设备管理与维护功能，使智能设备能够发挥最大效益，减少仪表的损耗并降低维护成本，为用户提供一个快速方便统一的管理平台，使得工厂能够在减少操作、降低维护工作量和减少运营成本的同时，大幅提高工厂设备的可用性、生产能力和产品质量，并可以实现HAMS系统与DCS的无缝集成。

由于传统维护方式无法实现远程在线配置、无法远程获取仪表内部性能状态信息、无法进行自动记录操作变更信息且无法避免危险环境下对仪表的维护操作，而HAMS和利时设备管理系统提供的标定管理、预测性维护管理、日志记录程序、在线设备诊断等功能，为解决企业综合自动化提供了可靠的管理保障。

1、设备组态简易智能的设备组态，只需扫描操作就可自动导入现场工程，从而实现和现场不同类型、不同通信协议的仪表通信。

2、远程管理可远程获取智能仪表参数，远程设置智能仪表参数，不需进入危险场所进行仪表维护。

自动启停控制系统(APS)在联合循环电厂中的应用

自动启停控制系统(APS)在联合循环电厂中的应用徐振华;徐丽梅【摘要】根据马来西亚190 MW联合循环电厂工程实例,介绍了自动启停控制系统(APS)设计原则及方案,对设计过程中存在的问题给出了解决办法,提出合理选择设备系统,设计、组态、安装、调试、运行协调配合,保证APS成功投运.【期刊名称】《吉林电力》【年(卷),期】2015(043)003【总页数】4页(P41-44)【关键词】燃气-蒸汽联合循环电厂;自动启停控制系统(APS);余热锅炉【作者】徐振华;徐丽梅【作者单位】中国华电工程(集团)有限公司,北京 100160;中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司,长春 130021【正文语种】中文【中图分类】TM611.31电厂实现自动启停控制系统（APS）可以提高自动化和运行管理水平。

随着近些年马来西亚沙巴州经济的发展，电力缺乏问题日益突出，为缓解当地电力缺乏的矛盾，决定投资建设190 MW 联合循环电站。

本工程APS的应用极大地提高了电厂的自动化水平，大大降低了运行操作人员的劳动强度。

1 工程概况电站位于马来西亚沙巴州亚庇市工业园内。

本工程系新建工程，建设规模为一套190 MW 级“二拖一”、“6FA”系列燃气蒸汽联合循环机组。

本套机组包括2台PG6111FA 型燃气轮机、2台余热锅炉和相关的辅助设备、1台蒸汽轮机发电机组和相关的辅助设备，组成2＋2＋1联合循环机组，机组净出力为190 MW。

燃气轮机是室外布置，燃烧天然气，轻柴油作为备用燃料；余热锅炉是露天布置、双压、自除氧、自然循环卧式；蒸汽轮机是室内布置，功率为75 MW，双压、空冷式。

根据设计、采购、施工（EPC）合同要求机组可以实现9种运行工况（见表1），包括任意1台燃气轮机发电机组的单循环、单台机组的联合循环和2台机组的联合循环等。

表1 机组运行工况注：1为运行；0为停机。

?2 APS设计原则本工程机组控制系统由1套800XA 分散控制系统（DCS）和2套MARK VI控制系统组成。

和利时优化控制方案3--HOLLiAS PID增强型自整定PID软件

【概述】和利时公司自1993年创建，发展至今，在工业控制领域已取得了许多骄傲的成绩。

公司一直专注于工业控制领域，研发出了许多比较先进的工业控制产品，以及为客户提供专业的工业控制解决方案。

公司研发和工业团队在工业控制以及优化控制领域有着深厚的技术积累和丰富的现场经验，并结合高校在优化控制领域的理论研究成果，从而为客户提供专业的工业现场PID控制器参数整定优化解决方案。

用户操作人员或过程工程师可以利用和利时公司自主研发的HOLLiAS PID增强型自整定PID软件有效解决工业现场控制系统中PID控制器参数的优化整定，提高了工业现场基础PID控制回路的运行效果，从而简化了现场工业系统的工程调试和运行维护工作，实现生产企业长期“安全、稳定、连续、自动、优化”运行，达到“改进生产、节能增效”之目的。

【功能特点】将数据采集、数据预处理、模型辨识、PID参数整定、PID参数转换集成在一起；友好的界面操作，简单有效；一种半在线运行软件，对硬件需求低；PID参数整定流程采用流水线式方式，简单明了；采用先进的模型辨识技术，基本上可以辨识描述工业系统的各种传递函数模型结构；采用先进的PID参数整定算法，可以满足用户不同性能需求下的PID参数；在PID整定界面，提供了离线仿真的闭环控制响应曲线，并提供控制性能，检验其需求是否满足。

提供了将标准PID控制器参数转换为实际工业现场控制系统中PID参数的转换功能，可以满足不同厂家的PID控制器结构的参数转换。

【应用领域】HOLLiAS PID增强型自整定PID软件适用于工业过程控制领域绝大多数PID控制回路的参数优化整定。

【典型应用案例】HOLLiAS PID增强型自整定PID软件已在化工行业中有了初步的应用。

1.环己醇脱氢工艺中的萃取塔塔釜液位串级控制主控制器副控制器整定前结果整定后结果应用效果：在副回路流量控制对象存在严重干扰下，副回路能够快速跟踪达到稳态；串级主回路液位对象能够快速跟踪设定目标，而且控制器输出浮动很小；2. 环己醇脱氢工艺中的烷蒸馏塔塔釜液位串级控制应用效果：在副回路流量控制对象能够快速跟踪对象，并且最终稳定，减小了现场控制阀大的振荡动作，提高了其寿命；串级主回路液位对象能够快速跟踪设定目标；整定前结果整定后结果副控制器主控制器。

880MW机组和利时DCS网络结构分析与改进

42DCS的通信网络是连接所有控制和人机交互设备的中枢，所有监视、操作和控制信息均通过这一通信网络进行传送，是体现分散控制系统信息集中、功能分散、危险分散原则的桥梁纽带。

网络通信的正常与否将直接影响DCS工作的可靠性和实时性，提高网络的可用性，已成为提高DCS系统可靠性和实时性的关键因素。

一、800MW机组DCS网络结构绥中800MW机组DCS改造采用了和利时生产的HOLLIAS-MACS V6系统，网络由100M/1000M自适应的高速冗余网络构成，用于系统历史站与操作员站、工程师站、控制器、通信站、网络打印机的连接，完成整个系统的数据监视，并对操作员的各种操作请求做出响应，如图形切换、数据显示、趋势显示、报表打印、屏幕拷贝、表格日志查询等。

工程师站与I/O 控制站站连接，完成控制站的数据下装；增加测点，修改画面或方案页，下装操作站和控制站直接生效。

操作员站与控制器点对点通信。

历史站与控制站之间进行实时数据通信。

提供数据采集的备份功能。

800MW机组DCS网络采用P2P 结构，操作与控制采用一个冗余网络，即由一个128网和一个129网组成，两个网络相互独立的运行，中间无交叉连接。

网络交换机的型号为WS 2960-24T C，单元机组2×6台，公用系统网络2×1台。

每个交换机有24个以太网10/100Mbps端口，2个固定以太网10/100/1000Mbps上行端口。

二、DCS网络问题分析DCS的每个控制器、操作员站、历史站等所有连接128、129网上的设备，源设备发送的信息在两个网中双路并行，在正常的情况下，目的设备接收信息包以先到为主，后到的信息包废弃。

1.多交换机互联问题。

两台单元机组的网段各有2×6台交换机，公用系统网络有2×1台交换机。

因此，128网、129网各有13台交换机，网络设备部件太多，每个交换机之间都是简单的级联。

难免会出现故障，一旦出现交叉故障时，就会发生128与129同时断网。

660MW超临界机组APS自启停控制

660MW超临界机组APS自启停控制1. 引言1.1 背景介绍随着能源需求的不断增长和环保意识的提升，大型火力发电厂的运行稳定性和效率显得尤为重要。

660MW超临界机组作为目前火力发电厂中较为常见的机组类型，其自启停控制系统对于确保机组运行的安全性和可靠性起着至关重要的作用。

传统的机组启停控制主要依靠人工操作，存在着操作复杂、实时性差等问题，难以满足现代火力发电厂对于自动化、智能化的需求。

开发一套高效、智能的APS自启停控制系统成为当前研究的热点之一。

本文旨在探讨660MW超临界机组APS自启停控制系统的设计与实现，旨在提高机组的运行效率、降低人工干预和操作风险。

通过深入分析APS系统的架构、工作原理以及控制策略，以期为火力发电厂的运行管理提供技术支持和参考。

1.2 研究目的研究目的：本文旨在探讨660MW超临界机组APS自启停控制系统的设计和优化。

通过对APS自启停控制系统架构、工作原理、控制策略和实验结果分析的深入研究，旨在提高系统性能和效率，从而为电力行业的可靠性和稳定性作出贡献。

具体研究目的包括分析APS自启停控制系统的整体架构和关键组成部分，探讨其工作原理和应用场景，研究660MW超临界机组APS自启停控制策略的设计优化，并通过实验结果分析不断优化系统性能。

通过本次研究成果的总结和未来展望，将为相关领域的学术研究和实际应用提供一定的参考和借鉴。

2. 正文2.1 APS自启停控制系统架构APS自启停控制系统架构是660MW超临界机组自动控制系统中的重要组成部分。

该系统主要包括控制器、传感器、执行器和通信模块。

控制器负责监测和控制机组运行状态，传感器用于实时采集机组各种参数数据，执行器则负责执行控制命令。

通信模块用于与其他系统进行数据交互。

在APS自启停控制系统中，控制器通常采用高性能的工控机或PLC作为主控制单元，通过采集传感器数据并根据预设的算法进行逻辑控制，实现对机组启停过程的精确控制。

HOLLiAS控制系统在锅炉和水处理装置中的应用

HOLLiAS控制系统在锅炉和水处理装置中的应用邵奎星;刘伟佳【摘要】本文介绍了HOLLiAS公司分散控制系统在燕山石化一热力二部锅炉和水处理装置的改造应用,详细说明了改造方案的整体设计,分析了仪表控制系统的结构,重点阐述了在系统组态和调试中需要注意的问题,最后总结了系统改造后的运行效果.【期刊名称】《自动化博览》【年(卷),期】2011(000)004【总页数】3页(P94-96)【关键词】锅炉和水处理装置;整体设计;运行效果【作者】邵奎星;刘伟佳【作者单位】燕山石化运保中心仪表一部,北京,102500;东方石油化工有限公司化工四厂,北京,102400【正文语种】中文1 引言北京燕山石化一热力二部的1#锅炉、2#锅炉、公用工程、冷凝水站、水处理装置原为常规仪表系统和低端的GE9030、LG等系统，在线PID调整能力极为不便，不利于工艺优化调整，此外由于仪表使用年限已久，控制精度低，维修频繁，经常造成计量误差；不具备数据采集能力，也没有集中监控系统，不能查询报警信息和操作行为记录，对故障的分析和处理带来了很多不便。

随着几套装置不断进行工艺流程改造和技术革新改进，硬件配置日趋饱和、软件版本日渐淘汰、备品备件大多停产的局面，不利于生产装置的平稳、安全运转，给工艺的稳定生产带来了不利的影响。

改造前，共有两个操作室，一热力二部的1#锅炉、2#锅炉、公用工程、水处理的操作室和机柜室集中在一个操作室，而冷凝水站是另外一个操作室，在热力厂检修期间，仪表一部和工艺部门人员协商分别建立锅炉和水处理的机柜间和中央控制室，同时将冷凝水站控制室取消，所有仪表信号移入到锅炉和水处理的机柜间，以便减少人力、集中整合、规范管理。

因为锅炉和水处理装置今后同时开、停工的机会极少，所以决定水处理和锅炉分别安装两套独立的DCS系统。

2010年4月HOLLiAS公司的MACSV4.5.1控制系统投标成功。

2 系统方案2.1 DCS改造方案本次系统改造，推倒了锅炉的2套盘装机柜和水处理3套PLC机柜以及锅炉连锁保护系统的欧姆龙PLC机柜，增上3套系统柜，3套I/O端子柜，1套配电柜，2套网络柜，9台仪表操作台，同时取消所有墙壁电源，从电气引入两路电源，一路UPS，一路市电，设2个工程师站，且兼作历史站，6个操作员站，1个OPC站，下面重点叙述的是MACSV4.5.1 DCS系统在本次改造中的应用。

HOLLiAS MACS现场总线控制系统在超超临界百万千瓦机组的应用

HOLLiAS MACS现场总线控制系统在超超临界百万千瓦机组的应用吴公宝【摘要】本文介绍了和利时公司HOLLiAS MACS现场总线控制系统在某电厂百万千瓦超超临界机组的应用,详细说明了现场总线配置方案、网络结构和控制器分站,介绍了HOLLiAS MACS现场总线控制系统应用过程中存在的问题和处理方案,总结了HOLLiAS MACS现场总线控制系统的应用经验,提出了提高系统可靠性的意见和建议.【期刊名称】《自动化博览》【年(卷),期】2016(000)006【总页数】4页(P102-104,109)【关键词】现场总线;HOLLiASMACS;应用【作者】吴公宝【作者单位】珠海市钰海电力有限公司,广东珠海519000【正文语种】中文【中图分类】TP273现场总线控制系统（Fieldbus Control System，FCS）以智能传感器、控制、计算机、数字通信、网络等综合技术为主要内容，既是一个开放通信网络，又是一种全分布控制系统，它适应了工业控制系统向数字化、分散化、网络化、智能化发展方向。

当前1000MW级超超临界机组已成为国内火电建设的主流，由于超超临界机组压力、温度等参数较多，控制对象复杂，能否提供安全可靠的控制和调节，是大型机组DCS面临的主要挑战。

虽然国内和利时、国电智深等DCS设备制造商已经拥有了常规百万超超临界机组的成功应用经验，但大规模现场总线控制技术目前还没有在百万机组成功投运的业绩。

某电厂扩建两台超（超）临界1000MW燃煤发电机组，三大主机由东方电气集团制造，锅炉采用一次中间再热、单炉膛、平衡通风、对冲燃烧方式∏型变压直流锅炉，汽轮机采用一次中间再热、四缸四排汽、单轴、抽凝式汽轮机。

单元机组和脱硫DCS控制系统采用杭州和利时HOLLiAS MACS V+SM220系统，采用四机一控模式，实现一键启停。

DEH、MEH、METS、FMEH、FMETS控制系统一体化，控制规模超过12000点，其中主机总线设备达到1000台以上。

机组自启停控制系统(APS)的难点与关键浅析

机组自启停控制系统（APS）的难点与关键浅析发表时间：2017-01-18T14:17:42.633Z 来源：《电力设备》2016年第22期作者：胡冠夏亚华[导读] 本文对火电厂机组自启停控制系统（APS）的设计实现问题进行了初步分析。

（1.山东电力工程咨询院有限公司山东济南 250013；2.国电浙江北仑第一发电有限公司浙江宁波 315800）摘要：本文对火电厂机组自启停控制系统（APS）的设计实现问题进行了初步分析，包括设计条件实现的难点，与DCS系统的接口问题，在实现过程中遇到的关键技术以及自启停控制系统实现的意义等。

关键词：APS；顺序控制；MCSAutomatic Power Plant Start-up and Shut-down 是火力发电厂机组自启停控制系统，简称APS。

它是实现机组启动和停运过程自动化的系统，即按照火力发电厂的热力流程和设备运行工况、主辅机启停及运行特征、启停过程中各工艺系统的运行要求，通过对主辅设备运行状态及相关工艺过程参数全面、准确、实时的检测，在大量的条件与时间等方面的逻辑判断基础上，按定制好的模式向顺序控制系统（SCS）中的各功能组、功能子组及单体设备发出启动或停运命令，并通过协调控制系统（CCS）、模拟量控制系统（MCS）、炉膛安全监控系统（FSSS）、汽轮机数字电液调节系统（DEH）、给水泵汽轮机调节系统（MEH）、汽机旁路控制系统（BPC）及电气专用控制装置之间的相互配合，最终实现发电机组的安全、经济自动启停。

本文从APS的实现难点、APS的关键技术及实现APS的意义三个方面进行探讨，以期对发电厂实现机组自启停控制系统提供参考和指导。

1 整机自启停系统APS的实现难点1.1 APS设计条件的难点（1）设计要求问题。

在APS设计之前，设计院的初设和设备定购已经完成，设计要求并不是按照APS的控制要求来实现，这样会造成APS的很多控制思想没法体现。

（2）设计工期问题。

和利时根据不同行业需求提供专业解决方案

和利时根据不同行业需求提供专业解决方案顾硕【期刊名称】《自动化博览》【年(卷),期】2016(000)007【总页数】3页(P39-41)【作者】顾硕【作者单位】【正文语种】中文孙兆山：和利时的控制系统产品分以下几类：（1）分布式控制系统，主要应用于石油、石化、化工、新能源、电力、冶金、造纸、制药、食品、建材等行业。

（2）安全系统产品，主要用于石油、化工等危险行业。

（3）透平机械控制系统，主要用于石油、化工、空分、电力等行业。

（4）可编程逻辑控制系统，主要用于石油、化工、煤矿、装备制造、成套包控制等行业。

（5）核电站数字化仪控系统，主要应用于核电领域等。

（6）主要的软件产品有：批量控制系统；设备管理系统；优化控制系统；仿真培训系统；生产制造执行系统；通讯软件。

孙兆山：目前和利时最新的控制系统是MACS6控制系统，HOLLiAS MACS V6系统是和利时基于先进自动化技术开发的集成工业自动化系统，它由K系列硬件和MACS V6软件组成，以开放的系统软件平台将和利时多年开发的各种自动化系统和设备进行有机结合，可根据不同行业的自动化控制需求，提供专业解决方案。

其特点和优势如下：K系列硬件设计过程充分采用了安全系统的设计理念，吸取国际工业电子技术和工业控制技术的最新成果，严格遵循国际先进的工业标准，采用全冗余、多重隔离、热分析、容错等可靠性设计技术，从而保证系统在复杂、恶劣环境中能长期稳定运行。

MACS V6系统基于以太网和PROFIBUS-DP现场总线构架，方便接入多种工业以太网和现场总线。

符合IEC61131-3标准，内部集成基于HART标准协议的AMS 系统，并且方便集成SIS、PLC、MES、ERP系统等，以及众多知名厂家控制系统的驱动接口，可实现智能现场仪表设备、控制系统、企业资源管理系统之间无缝信息流传送，能方便地实现工厂智能化、管控一体化，集成多个行业先进控制算法平台，为工厂自动控制和企业管理提供全面的解决方案。

杭州和利时自动化有限公司——新一代小型一体化PLC HOLLiAS-LEC G3

杭州和利时自动化有限公司——新一代小型一体化PLC
HOLLiAS-LEC G3
佚名
【期刊名称】《《现代制造》》
【年(卷),期】2005(000)011
【摘要】和利时HOLLiAS-LEC G3具有很高的硬件集成度和完善的产品功能，产品充分考虑了设备控制箱内宝贵的安装空间、体积小巧、功能强大是它最显著的特点之一。

同时它具有简便可靠的安装、丰富的模块种类、灵活的配置系统、强大的模拟量处理、丰富的指令集、高性能的运动控制等特点。

HOLLiAS-LEC G3的应用范围广泛，既可以用于工矿企业，也可以在民用场合使用；既可以用于单台设备控制，
【总页数】1页(P78)
【正文语种】中文
【中图分类】TM571.61
【相关文献】
1.HOLLiAS-LEC G3小型一体化PLC在天然气发电机组监控系统中的应用 [J], 丁子仁
2.和利时小型一体化PLC HOLLiAS-LEC G3 [J],
3.和利时新一代小型一体化PLC产品——HOLLiAS-LEC G3面市 [J], 无
4.和利时公司—新一代小型一体化PLC:HOLLIAS-LECG3 [J],
5.新一代小型一体化PLC产品——HOLLiAS-LEC G3 [J], Hangzhou Hollysys Automation Co. , Ltd.
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