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摘 要： 托电公司二期工程为600MW湿冷机组，每台机组设置单独的凝汽器胶球清洗系统，锅炉吹灰系统，空压机系统为二期公用设备。三套系统采用各自独立的PLC控制系统，均采用就地控制屏方式进行监视操作。由于运行时间厂，触屏的寿命基本到期，运行极不稳定，而且升级改造困难。而且由于不能通过触屏浏览PLC程序，不方便检修。更重要的是运行人员启停设备都需要去就地进行，非常不方便，也不利于设备的安全运行。所以很有必要研究将三个子系统整合到主控室一台上位机上进行监视操作。
关键词：触屏 检修 监视操作
The research on implementation and application of integrated control function of the host of domestic 600MW unit with a small system
Wangzhiliang
（TUOKETUO POWER CO.，LTD，Hohhot 010206，China）
Abstract：The two phase of the project supporting electric company is 600MW wet cooling unit， set up a separate condenser rubber ball cleaning system of each unit， boiler soot blowing system， air compressor system is two stage public equipment. Three sets of the system adopts PLC control system independent， are used for monitoring the operation mode of local control panel. Because the running time of factory， touch screen life basic maturity， running unstable， and upgrading difficulties. But because cannot touch the screen to navigate through the PLC programs， inconvenient maintenance. More important is the operating personnel to start and stop the equipment need to be conducted on the spot， very convenient， is not conducive to the safe operation of equipment. So it is necessary to study the three subsystems are integrated into the main control room monitor operating a PC
Key words： Touch screen Overhaul The monitoring operation
中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2015）12-0327-02
前言
托电公司二期工程为600MW湿冷机组，锅炉吹灰系统，凝汽器胶球控制系统，仪用压缩空气系统采用就地PLC加触摸屏控制方式。每次启停相应设备均需要去就地设备处进行启停操作，而且存在远方无法监视的弊端。托电公司利用机组大修机会，将凝汽器胶球系统，锅炉吹灰系统，仪用空压机系统PLC通过通信方式，整合至一台上位机上进行监视操作。
一、锅炉吹灰系统，凝汽器胶球控制系统，空压机系统实现集中监控可行性的研究
通过光纤和网线将分布在各个位置的锅炉吹灰PLC，凝汽器胶球PLC，空压机系统PLC的数据上传至集控室工控机中，在工控机上组态相关画面，建立通信。便于运行人员在集控室上位机对上述三个系统进行集中监视操作。
凝汽器胶球系统分为A、B两套各自独立的系统，PLC采用AB公司1756系列。吹灰PLC系统采用施耐德公司140系列，空压机PLC采用施奈德公司TSX3721系列，三个小系统涉及3种不同的PLC，通信方式也不尽相同。胶球系统PLC采用RS232方式通信，锅炉吹灰系统PLC采用TCP/IP方式通信，空压机系统PLC采用MODBUS方式通信。要实现在同一台工控机上进行通信就得安装不同的通信模件，分别是RS232转RS485模件，RJ45网卡，MODBUS通信卡。
二、不同类型PLC实现一台上位机集中监控的改造思路
托电公司#3机组为600MW，亚临界，一次中间再热，湿冷机组。
凝汽器胶球清洗系统采用上海达极水技术工程有限公司的产品，循环水A、B侧采用各自独立一套PLC程控系统单独控制，PLC采用AB公司1756系列，触摸屏采用AB公司Panview600系列产品。就地安装两面程控柜，PLC及操作面板均安装于就地控制柜中。投运退出胶球系统时需要运行人员至就地完成，平时巡检参数也需要至就地控制柜处。特别是对系统状态的趋势不能进行连续的监视分析，对系统运行造成很大的不便。在出现程控故障时需要使用笔记本电脑到就地PLC控制柜处进行连接，非常不方便检修，给缺陷消除带来很大麻烦。
锅炉吹灰系统采用上海克莱德公司产品，使用一套施奈德公司莫迪康140系列PLC，PLC安装在电子间的程控柜内，在主控室立盘处安装一部触摸屏，用于对锅炉吹灰系统进行监视操作。投运及退出锅炉吹灰系统均需到立盘触摸屏处进行操作。对于采用触摸屏的系统，在程控系统需要检修时，均采用笔记本电脑到控制柜处使用数据线连接PLC，才能在线浏览程序，非常不方便检修，给缺陷消除带来很大麻烦。
二期仪用空压机系统采用上海复盛公司SA-250系列产品，PLC使用莫迪康TSX3721系列，触摸屏采用TSX05H04MK系列。运行人员监视和操作空压机启停均需要到就地控制屏处进行，空压机系统运行是否安全直接关系到机组使用仪用压缩空气的设备能够正常工作，故安全性极其重要。特别是空压机因故跳闸时，运行人员不能及时发现，只有通过监视压缩空气压力才能发现空压机异常。特别是当空压机电机轴承温度，出口压力等参数异常时只能去就地触摸屏才能发现异常。同样采用触摸屏的系统，在程控系统需要检修时，均采用笔记本电脑到控制柜处使用数据线连接PLC，才能在线浏览程序，非常不方便检修，给缺陷消除带来很大麻烦。
三、不同类型PLC实现联网的工程实施
凝汽器胶球系统采用AB公司PLC，采用logix500编程软件编程。PLC卡件的CPU模块有网口可以连接PLC。所以胶球系统PLC上传数据采用网线。胶球系统控制柜安装于汽机房0米，电缆敷设路径长达200多米，距离较远，直接采用网线通信不可靠，需要采用光缆。光缆传输，即以光导纤维为介质进行的数据、信号传输。光导纤维，不仅可用来传输模拟信号和数字信号，而且可以满足视频传输的需求。在目前技术条件下，光纤传输的速率能达到几Gbps，完全能够保证胶球清洗系统PLC数据传输的实时性;而且通信距离能达到几十公里。目前托电公司涉及通信数据传输的系统都能看到光缆传输的成功应用，可以说该技术十分成熟可靠。而且凝汽器胶球清洗到主控制室距离达200多米，故单模光纤或者多模光纤传输数据均可采用。另外在胶球控制柜安装光纤收发器，网线连接PLC网卡和光纤收发器，光纤收发器通过光缆将信号传送至主控室。这样凝汽器胶球系统就能与主控室上位机建立通信的物理连接。
锅炉吹灰系统采用莫迪康140系列PLC，原PLC系统采用一个组站加一个从站方式，系统原先采用同轴电缆方式与触摸屏进行通信，没有预留网线接口，需要采用网线方式通信的话就要增加网卡。二期仪用空压机系统一共有四台仪用空压机，就地安装一套联控柜，联控柜内有一套PLC，单台空压机均连接至联控柜PLC。联控柜PLC有网卡，可以将数据通过网卡传送。联控柜位于锅炉0米空压机房，距离主控室300多米，也需要采用光缆通信。
因为锅炉吹灰系统增加的网卡需要安装在PLC主站上，主站没有空余槽位而从站有，所以需要将主站一块接线较少的卡件转移到从站，将新增的网卡组态到主站。PLC网卡型号为NOE-771-10，该类型网卡预留RJ45网口一个，可以实现10/100M自适应通信。但有一个特点是必须要安装在PLC机架的主站。二期吹灰因为IO点多，一个机架不能放下所有卡件，故设置了一个从站。这就要求在主站上拆除一块卡件，将网卡安装在安装于该槽位。考虑到倒换卡件同时需要倒换卡件上所带的测点接线，所以选择接线较少的卡件进行倒换比较方便。二期吹灰系统PLC卡件中接线最少的是模拟量输出卡，该卡件只有吹灰压力调节阀控制指令一组线，拆接比较简单。安装网卡后需要在PLC组态中删除原来模拟量输出卡件，加入网卡组态。打开PLC网卡组态界面首先需要选择网卡是否冗余备用，因为只有一块网卡，故不选择冗余。然后是填写网络组态信息。需要输入预先计划的网络IP地址以及子网掩码。配置网络信息时需要采用笔记本采用串口方式连接PLC自带的串口卡，编程电缆采用RS232数据线。网卡配置完成后笔记本电脑使用网线连接PLC网卡，检查网络信息是否配置成功正确。如果配置成功，以后对PLC修改组态及检查逻辑等工作可以使用网线连接，不必使用RS232数据线。而且通过网线连接PLC数据传送快，简单方便。
由于涉及三套系统，四套PLC，所以需要在工控机上安装四块网卡，接受四套PLC上传的数据，胶球系统好空压机系统数据通过光缆传送至主控室后，再通过光电转换器使用网线连接至电脑的网卡，数据完成了从就地PLC到上位机的传输。光缆传输还需要光纤收发器使用的电源实现冗余，即一个光纤收发器需要使用冗余切换后的电源供电。保证控制室有一路电源丢失的情况下通信不丢失，实现了各就地PLC送到主控室信号安全稳定可靠不中断。
最后是控制室上位机的电源冗余配置。为了在丢失一路电源的情况下，上位机不至于失电导致控制室无法监视各子系统。有必要采用电源切换装置，切换后的电源供给上位机使用，保证在失去一路电的情况下上位机能正常工作。电源切换装置支持两路电源输入，在装置上可选择默认输出其中一路。通常输入的两路电源中，一路为UPS电源，另一路为保安电源。考虑到UPS电源稳定，一般选择UPS输出。在系统正式投入使用前，要做好电源的切换实验工作，并使用录波器记录电源输出波形，检查切换期间，电源切换装置工作是否正常。只有电源切换装置工作正常，设备才能投入使用。并且投入运行以后要结合机组停机机会进行电源切换试验。
上位机画面组态软件使用INTOUCH9.5版本，与就地PLC通信时需要MBNET，RSLINX软件。画面组态软件INTOUCH9.5采用典型配置即可。通信软件要按照就地PLC配置相适应，不然无法建立通信。胶球系统，吹灰系统，空压机系统三个系统原先操作都是在就地触摸屏上进行的，运行人员已经对操作画面非常熟悉，所以改造后的画面应该与原来的操作画面保持一致，方便运行人员操作。所以画面应该要按照触摸屏进行组态。上位机画面组态完成后及时进行画面差错工作，并结合就地设备进行测点传动工作。要保证进行所有测点传动工作，不留死角。传动的方法一般采用就地模拟信号动作。如吹灰枪就地拨动限位开关在上位机画面检查吹灰器状态是否能对应。胶球系统的胶球泵可以将动力电源断开，保留控制电源，在画面上操作胶球泵的启停，检查接触器是否工作正常，同时在画面上检查启停状态是否和就地一致。空压机系统数据传动主要方法是和空压机控制屏上数据显示进行远方就地核对。
下图为上位机画面的吹部分，在上位机上打开的画面能看到各个点的状态，为"1"时，变红，为"0"时变绿，十分直观。而且操作界面与触摸屏一致，不需要培训即可熟练应用，实现"无扰切换"
四、结论
托电公司目前完成锅炉吹灰系统用实现上位机控制，采用上位机后可以更加方便运行人员操作及监视。同时在上位机能够运行PLC程序，方便检修人员在线查看程序。
作者简介： 王志良（1985.11-），男，助理工程师，毕业于华北电力大学，现任内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司设备部热控室技术员。
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