火力发电厂DCS系统通信解决方案

系统概述

 

      火电辅助控制系统包括水系统、 煤系统、 灰系统、脱硫系统(石粉厂)、脱硝(脱氮)等辅助系统, 每个子系统各自形成独立的系统, 与电厂DCS主系统进行联动, 形成整体电厂控制网络系统。水系统主要包括化学补给水系统、凝结水精处理系统、循环水处理系统、汽水取样及加药系统、化学废水与净水处理系统、生活污水和灰水回收处理系统、反渗透(预脱盐),煤系统包括输煤系统、含煤废水处理系统、含油污水处理系统、燃油泵房控制系统,灰系统包括除灰/除渣系统、电除尘系统,脱硫系统(石粉厂)和脱硝(脱氮)包括锅炉吹灰系统、锅炉定排系统、氢系统(氢冷机组)、暖通、空预器、胶球清洗、旋转滤网、斗轮机、升压站(电气)、石灰水(处理中水)、启动锅炉、热网等辅助公共控制子系统, 通过工业以太网将各个控制节点的 PLC 和远程 I/O 节点连接在一起。 输煤程控系统包括: 上煤程控、 配煤程控, 上位计算机监控, 实现各种管理功能。 以上节点间的通信通过工业以太网交换机相连。除灰除渣装置控制系统主要控制对象: 输送风机、 气化风机、 气锁阀、 加热器、 各类阀门、 贮水池以及灰库成设备, 通过工业以太网连接到电厂的辅助系统中。


系统需求

 

(1) 实时性和可靠性要求 

      火电厂DCS系统是电厂务辅助系统的组合,其主要功能实时监控各系统的自动化监控,保证DCS系统数据的实时传输及控制、实现电厂各自动化系统能正常稳定运行,DCS系统的通信设备采用工业以太网交换机不仅能保证在严苛的环境中能稳定运行并且还可通过工业以太网交换机的冗余环网技术确保在某处网格中断后能及时恢复。 三旺通信工业以太网交换机的SW-Ring冗余技术的冗余时间≤20ms,并用具有广播风暴抑制、组播、QOS、ACL等保证数据通信的稳定、实时传输。

 

(2) 抗干扰能力要求 

      电厂DCS系统通信设备安装在电厂区各个系统中,环境温度变化大,需防雨、防风、防尘、防腐及防电磁干扰等。三旺通信的工业以太网交换机采用工业四级设备、IP40、无风扇、工作温度达-40~85℃,具ESD15KV保护及浪涌4.5KV保护。 

 

(3) 性能价格比要求 

      DCS系统通信是一个多系统、多测点、多节点、多层次的庞大而复杂的通信网络,是一项投资大的工程。因此,通信系统的设计既要尽量降低造价,又要满足实用化要求。这就要求在保证满足实用功能的前提下,根据不同系统、不同通信层次的性能要求,采用不同端品的配置及价格的通信信道,尽量降低系统的造价。 

 

(4)低运行维护成本:要易于建设、易于使用、易于维护

      DCS系统通信的系统之多、节点之多、覆盖面之广,决定了通信系统的建设要易于建设、易于使用和易于维护。


网络拓扑

 

 

方案特点

 

      三旺通信提供安全稳定的工业以太网交换机组建冗余环网通信网可以有效实现DCS系统数据的实时传输和控制,实现DCS系统安全稳定的运行;同时也提供方便易用的网管系统。

 

1、在通信设备方面:三旺通信工业以太网交换机,全部采用工业四级设计,并通过国内、国际权威机构的检测,采用工业以太网交换机SW-Ring≤20ms的冗余环网技术,组网方式非常灵活,可组成星型、环型等网络,满足配电现场复杂环境的需求。

 

2、三旺通信工业以太网交换机全部通过国内、国外权威机构的检测和认证,如国家电科院检测、国网电科院检测、CE、FCC、UL等认证,工作温度为-40℃~+85℃,防护等级达到IP40,端口配置可以根据实际需求灵活配置。