发电热工控制系统.doc

目 录 第一章 电厂控制系统介绍 1 第一节 MARK VI 控制系统 2 第二节 TMR控制模块 4 第三节 MARK VI应用工具 18 第四节 网络通讯系统 24 第五节 系统供电 32 第六节 系统接地 34 第二章 XDPS-400＋分散控制系统 36 第一节 XDPS-400＋分散控制系统 36 第二节 过程处理单元 38 第三节 人机接口站（MMI） 52 第四节 网络通讯系统 66 第五节 系统供电与接地 73 第六节 系统接地 76 第七节 系统可靠性 77 第三章 PLC控制 86 第一节 PLC控制系统 86 第二节 煤气压缩机PLC控制 86 第三节 EP除尘器PLC控制 86 第四节 CEMS房PLC控制 86 第五节 循泵房PLC控制 86 第四章 各控制系统的信号交接 87  第一章 电厂控制系统介绍 根据罗泾CCPP工艺方案，热工控制系统主要完成对COREX煤气电除尘器、废氮系统、煤气热值调整、煤气压缩机、燃气轮发电机组、余热锅炉、汽轮发电机组、CCPP取水泵站、循环冷却水系统、空压站、氮气系统、轻油系统等各系统的温度、压力、流量、物位、转速、振动等过程参数的检测、监视及控制。 本建设项目为单元制机组，拟采用机、炉、电集中控制方式。根据CCPP工程的特点，整个电站自动化系统主要由以下几部分组成： · 中央DCS控制系统，负责对公辅系统控制和整个系统集成； · 煤气热值调整、燃气轮发电机组、汽轮发电机组控制系统Mark VI； · 电除尘器本体PLC控制系统； · 煤气压缩机PLC控制系统； · CCPP取水泵站PLC控制系统； · CEMS房PLC控制系统； · 厂用电电气保护控制系统。 各控制系统之间的相关信号通过通讯或硬接线连接，通讯采用以太网、MODBUS，GSM等。中央DCS系统接收其它系统送来的相关信号集中进行管理，以便于对整个电站的运行情况进行监控，从而构成一个对联合循环机组进行集中监控的完整的控制系统。各系统均为仪表、电气合用，且由UPS供电。电气厂用电、变压器组及余热锅炉、部分公辅系统等的控制均由DCS实现。全球卫星定位系统（GPS）作为时间基准单元使各系统实现时钟同步。同时，远景的二套DCS上设置一个公用网，包括压缩空气系统、电气厂用电系统，轻油等公用系统的控制，每套DCS通过权限的设置可对其进行监控。通过DCS系统将全厂过程信息与全厂厂级监控信息系统（SIS）实现单向数据通讯。 第二章 MARK VI 控制系统 第一节 MARK VI 控制系统 1 简介 MARK VI是GE公司1999年推出的最新的控制系统，，它保留了GE经过几十年验证的成功的透平控制、保护和序控设计思想，在原MARK V基础上进行了升级，在系统网络结构，产品的标准化，硬件设备的功能及可靠性，人机界面，系统的开放性和寿命周期，设备故障诊断技术等方面做了改进。 燃气轮机控制系统是一个基于微处理器的控制系统。该控制系统的核心是3个独立且相同的控制模块，称为(R)，(S)和(T)。每个控制模块自身包含电源、处理器、通信以及用于燃气轮机所有重要控制、保护和顺控的I／O。一些带(P)保护模块接口的三冗余后备保护设备则标记为(X)(Y)和(Z)，这些保护设备对一些重要功能例如危急超速保护提供独立的后备保护。3个控制模块(R)，(S)和(T)从三冗余传感器接收数据，用于控制回路和跳闸保护的所有重要传感器都是三冗余的。三冗余控制系统实现高可靠性的主要因素就是因为对所有重要参数都使用了三冗余传感器进行测量。 2 技术说明 2.1 系统结构 MARK VI控制系统设置有三级数据通讯网络，即厂级数据高速网络PDH（Plant Data Highway）、机组级数据高速网络UDH（Unit Data Highway）和I/O总线IONET。如下图。 PDH是系统用来与电厂离散控制系统（DCS）或第三方设备（如不是GE供货的PLC等）之间进行数据通讯的途径。支持其与DCS通讯的协议有Ethernet TCP-IP GSM, Ethernet TCP-IP Modbus slave和RS232/485 Modbus RTU。其中Ethernet TCP-IP GSM协议可传输就地高分辨率报警、SOE时间标记、事件驱动消息、周期数据包等。 UDH基于Ethernet网络，它提供燃气轮机控制器、蒸汽轮机控制器、余热锅炉控制器、发电机励磁控制器、PLCs之间高速的端与端对等通讯。该网络使用的是基于消息的协议—EGD（Ethernet Global Data）,它支持基于UDP/IP标准协议的多个节点之间的信息共享（广播或点播的方式）。尽管UDH支持不同控制器之间控制参数通讯，但是每个控制回路都在各自的控制器内完成。另外