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北京鼎实IO模块在江苏某火力发电厂中的应用

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2014/5/21 13:26:58   

[编辑简介]:江苏某火力发电厂,其装机容量为4x600MW。在从煤到电的整个过程中,均实现了自动化控制。在整个控制系统中,北京鼎实的4路模拟量输入IO模块PIO-AI4,承担了汽水系统中各种参数的监测任务。

前文:

能源是我国国民经济的基础。煤、石油、天然气、核能均可作为发电燃料,其中,应用最广泛的是煤。目前,我国发电主要以煤为基础,在2010年,我国火力发电占总发电量的78%,并且,以火电为主的基本格局,在短期内不会改变。

江苏某火力发电厂,其装机容量为4x600MW。在从煤到电的整个过程中,均实现了自动化控制。在整个控制系统中,北京鼎实的4路模拟量输入IO模块PIO-AI4,承担了汽水系统中各种参数的监测任务。

一、火电厂生产流程简介:

火电厂的种类虽很多,但从能量转换的观点分析,其生产过程却是基本相同的,概括地说是把燃料(煤)中含有的化学能转变为电能的过程。整个生产过程可分为三个阶段:

① 燃料的化学能在锅炉中转变为热能,加热锅炉中的水使之变为蒸汽,称为燃烧系统;

② 锅炉产生的蒸汽进入汽轮机,推动汽轮机旋转,将热能转变为机械能,称为汽水系统;

③ 由汽轮机旋转的机械能带动发电机发电,把机械能变为电能,称为电气系统。

二、控制系统

2.1 项目要求

苏州该火力发电厂,其汽水循环中,难免会有汽、水泄露等损失。这样会对水的浊度以及PH值造成影响。一般是增加了PH值和水的浊度。如果PH值过高,会对整个锅炉以及管道造成腐蚀。浊度过高,将会在管道中造成沉淀,产生水垢,不仅影响了热利用效率,还会对整个循环系统产生极大的阻碍。

在传感器方面,该项目选择了美国奥利龙的2106HL浊度分析仪以及奥利龙的2102pH分析仪。这两种设备能够有效的测量PH值以及浊度。并且将测量值,以4-20mA的电流信号输出。另外,由于该项目中采用了西门子的T3000作为整个生产线的DCS系统。为将此电流信号传送到DCS系统中,还需要一个能够接收模拟量信号的设备。并且,该设备要支持DP通讯,这样有利于整个控制系统的简化。另外,项目中还需要有可视化界面,以便对整个控制系统进行监控。

2.2 实现方案

由于现场的温度比较高,而且考虑到信号的精度和准确度,还要能够支持DP通讯。经过综合考虑,选择了北京鼎实的PIO-AI4的4路模拟量输入IO模块。

2.3 PIO-AI4主要特点

(1) 可直接与DP主站设备相连

(2) 模拟量信号的输入方式可通过模块中的拨码开关进行选择(电压输入或者电流输入)。大大的适应了各种环境的需要。

(3) 整个信号以差分方式输,能够有效的抑制共模干扰,增加了信号的抗干扰能力。另外,16位的高位分辨率,保证了模块对信号的转换精度。

(4) DP端波特率自适应,最大可达12M。

(5) 在安全性能方面,AI4采用了带反极性保护的机制,即使输入信号反向,也不会对模块硬件造成影响。

(6) 同时,模块拥有自恢复保险功能,当电流过大,模块会自动过滤多余电流,从而起到一个保护作用。

(7) 高密度小点数输入,整个模块的尺寸为WxHxD=106x98x83,在106mm的宽度,最大可拥有12路模拟量的输入

2.4 网络组成及各部分功能:

(1) 分析仪检测从水处理设备出来的水的pH值以及浊度,并转换成4-20mA的电流信号。

(2) 北京鼎实的PIO-AI4接收该电流信号,转换成一个0-65535的无符号整数,并且将此数据经过DP电缆,直接传送给DCS系统

(3) DCS系统主要为将传入的数据进行处理,并且根据不同的参数,进行不同的控制。

(4) PC机安装WinCC组件,实现数据的界面化监控。

三、北京鼎实IO模块介绍

北京鼎实的IO模块主要分为三类,300A系列、300B系列、400B系列

300A系列:主要为一体式的IO模块,能够直接与DP主站设备直接连接。

代表产品有:PIO-AI20(20路模拟量输入),PIO-AI12(12路模拟量输入)

PIO-AI8(8路模拟量输入),PIO-AI4(4路模拟量输入)

300B系列:该系列模块为可扩展式IO模块,一个适配器作为连接DP的通讯模块,其它IO模块可选。

400B系列:此系列模块最大的特点为高密度,可扩展,支持V1功能,可冗余。另外,在实际的应用中,可代替西门子的ET200系列。

四、结束语

在此项目中,北京鼎实的PIO-AI4模块,很好的满足了现场设计的要求,其模块化的设计,给分散的现场设备的连接提供了更灵活的配置。并且,该火电厂从2011年开始运行到现在,无任何故障发生。其可靠的性能,无疑让北京鼎实的IO模块达到了国外同类设备的水平。

来源:中国工控网
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