基于EDPF-NT＋的电厂环保数据集中采集中心的实现.pdf

第 3 8 卷 第 8 期 2016年 8 月 华 电 技 术 Huadian Technology Vol. 38 No. 8 Aug. 2016 基 于:EDPF - NT + 的电厂环保数据集中 采集中心的实现 梁 伟 平 ， 贾 岩 ， 张 超 峰 (华北电力大学自动化系， 河 北 保 定071003) 摘 要:为了严格遵循国家在环保方面的各项政策和标准， 火电厂中都增设了脱硫、 脱硝系统， 并实时监控S(，N(及 粉尘等污染物的数据。介绍了基于EDPF -NT +软件设计的环保数据集中显示系统， 论述了其功能及实现过程。使用 该系统， 在不影响生产的情况下可将各个集控室的环保数据采集到一个计算机上， 并设有历史储存和实时显示的功能， 便于电厂监控和环保部门检查。 关键词:火电厂;脱硫、 脱硝系统;EDPF - NT + ;环境保护;数据采集 中图分类号:TM 73 文献标志码：B 文章编号：1674 -1951(2016)08 -0066 -03 引言 我国某火力发电厂共分为两期， 一期为2 x30 M W( #1， #2)机 组 ， 二期为 2 x60M W( #3, #4)机 组 ， 4 台机组每台都有相应的脱硫、 脱硝系统， 每个 系统都在各自机组的集控室中显示数据。为便于检 测和调控， 需要将4 台机组SON O.及粉尘等污染 物1的数据进行集中显示和存储， 一是方便电厂实 时关注脱硫、 脱硝系统是否工作正常， 二是方便国家 环保部门对环保数据的检测， 从而保证电厂生产工 作安全、 顺利进行2。 由于电厂的4 台机组都在运行状态， 为了不影 响生产， 就要在新的计算机上建立新的工程、 新的站 点 ， 避免对运行机组造成不利影响。这里使用该电 厂所用的EDPF - NT + 分散控制系统（DCS)进行新 工程的建立和调试， 在 电 厂 的D P U柜中安装新的 C O M卡， 通过串口服务器通信建立环保数据集中采 集中心。 1设计方案 首先要对现场数据进行采集， 将新的C O M卡安 装在相应的脱硝、 脱 硝D P U柜上， 通过屏蔽双绞线 将信号传输到同一台串口服务器上， 串口服务器与 计算机经过以太网连接， 通 过EI/O即扩展I/O进 行通信， 最终将信号显示并储存在计算机上， 从而达 到集中显示的目的。这里，C O M卡作为从站传输数 据 ， 计算机作为主站接收数据， 具体结构流程如图1 所示。 收稿日期： 2016 -05 -30;修回日期： 2016 -07 -10收稿日期： 2016 -05 -30;修回日期： 2016 -07 -10 图1系统流程 2软件设计 2.1 E D P F - N T + 简介 EDPF - NT +是一个融计算机、网络、数据库和 自动控制技术为一体的工业自动化产品， 具有开放 式结构、 良好的硬件兼容性和软件的可扩展性， 可广 泛应用于火电、水电、冶金、化工、造纸、水泥，污水处 理等行业的过程自动化控制和信息监视与管理3。 EDPF - NT +适用于各类大型、 复杂的工业过 程控制应用， 也可构成简单系统， 满足小规模、 低成 本应用的要求， 是面向整个生产过程的先进过程控 制系统。 2.2建立新工程 首先， 在计算机的控制面板中找到网络适配器， 选 择安装网络适配器，左边选择厂商M i o O，右边选择 Microsoft Loopback Adapter,点 击 下 一 步 ， 按此步骤建立 2块虚拟网卡(A卡 /B卡)。 在网上邻居中找到2个刚 刚建立的网卡，把A卡/设为172. 101.1.1，子网掩码 设为255.255.0. 0。 “ 高级” 里面添加末位/号 第 8 期梁伟平， 等 :基 于EDPF-NT + 的电厂环保数据集中采集中心的实现 67 为2，150的网卡。按照此步骤， 设置B网卡， 但是这 里要更改域号，IP为172. 101.2. 1。然后依次点开 “ 工程管理器” “ MIS” “ Drop Starter” ， 根据 EDPF - NT +说明， 建立新的工程， 划分域， 安装并配置新站 点 ， 要注意的是， 需建3个站，DR0P1为虚拟DPU主 站 ，DR0P2为虚拟DPU备用站，DROP150为操作员 站 ， 这样建立工程的工作就完成了。 3组态与通信 3 . 1建立I/O卡件图 首先建立COM卡的卡件图， 因为COM卡安装 在电厂原有的DPU柜中， 从现场取数据， 所以要在 电厂的DPU站中建立卡件图。以 #1 COM卡为例， 点站管理， 双击左边的DROP1，SAMA图， 新建， 点 /模块， 输入名字为/卡件图（ 弹出visI/O)， 在 文件， 形状，I/O模具里找到COMAO模块， 拖入4个 到图中， 第1个模块名称为AO1， 控制区1， 主模块 地址1， 卡件位置A1， 数据类型float;第2个模块的 名字为AO2， 控制区1， 主模块地址2， 卡件位置A2， 数据类型flat， 以此类推， 建 立4个COMAO模块， 然后编译并配置卡件图， 转 换SAMA， 在DROP1和 DROP150中分别下载。 由于建立的是虚拟DPU站， 通过EI/O通信， 所 以要建立EI/O所需的虚拟卡件。第2步， 在主站 计算机上按照上面的步骤找到MAI (模拟输入） 模 块 ， 拖 入16个 到 图 中 ， 同 样 第1个模块名称为 AI01， 控制区1， 主模块地址1， 卡件位置A1， 数据类 型float，AI01 AI04为 #1脱硫、 脱硝系统的虚拟卡 件 ，AI05 AI08为 #2脱硫、 脱硝系统的虚拟卡件， AI09 AI12为 #3脱硫、 脱 硝 系 统 的 虚 拟 卡 件 ， AI13 AI16为 #4脱硫、 脱硝系统的虚拟卡件。而 MAI模块要另外设置的是设备ID， 从 站ID， 起始寄 存器号， 功能码。16块MAI卡分为4组 ， 每组的配 置见表1 (每块MAI卡有32个测点， 但测点的类型 是flat型， 每个flat点占用2个寄存器位置， 所以 每个卡的起始寄存器号相隔64位） 。 表iMAI卡件配置 脱硫、 脱设备从站起始寄 功能码 硝系统IDID存器号 #11111/64/128/1923 :读保持寄存器 #22121/64/128/1923 :读保持寄存器 #33131/64/128/1923： 读保持寄存器 #44141/64/128/1923： 读保持寄存器 3 . 2 建点 点用来保存现场所采集的信号， 可 分 为A P， D P，G P， 模拟量点及开关量点等， 本文要建的是AP 点。 建点有2 种方式， 一种是手工建点， 点击 DROP1， 点记录， 新建， 设置好各项参数， 写好点名。 完成后， 在DROP1数据库中刷新并下载。 系统要显示的点有408个， 如果每个都手工建 立的话会浪费很多时间， 所以， 这里采用表格建点方 式， 批量载入。 将要建的点和这些点对应的卡件按 照规定格式做成Excel表格， 再转换成csv格式， 然 后通过EDPF - NT +文件夹中的“ 数据库批处理” 进 行批量载入， 这样可大大节约建点时间。 3 . 3 通信 3.3.1 配置COM卡参数 用超级终端配置好COM卡的从站属性4， COM卡作为从站的话设置语句非常简单， 4个COM 卡各自的配置为 COM1 9600 N 8 11 S 100 COM2 9600 N 8 12 S 100 COM3 9600 N 8 13 S 100 COM4 9660 N8 14 S 100 3.3.2配置串口服务器卡参数 工程所使用的串口服务器为赛康NCS6000， 这 款串口服务器有8个端子口和1个网口， 现场来的 双绞线分别接在端子口上的DATA +和DATA-上， 1块COM卡对应1个端口， 网线口接计算机。然后 打开计算机， 安装串口服务器驱动， 在I浏览器地 址栏输入192. 168. 0.233,登录串口服务器， 根据说 明书设置串口服务器参数和各个端口的参数5。 3.3.3配置EI/O通信任务 将EDPF - NT + 中自带的EI/O文件拷贝至 1runningconfigsystem下，打开EI/O按照工程实际 配置通信任务。每个串口服务器的端口看为1个设 备，要为每个设备配置任务，第1个端口的配置任务 如下： General IODeviceCnt =4-设备数 I/ODevice1 第1个设备 Deviceld = 1-设备 ID Desc = DPU-设备描述 protocol = modbus-通信协议 I/ODevice1_SubTask1 设备 1 的第 1 个 任务 Slaveld =11-从站 ID FuncCode = 3-功能码 StartReg = 128-读/写的起始寄存器号/线 圈号 68 华 电 技 术第 3 8 卷 RegCnt = 120-该任务总共读/写寄存器的 数量 I/ODevice1_SubTask2 设备 1 的第 2 个 任务 4结束工作 通信成功后， 在EDPF - NT +文档中打开GB软 件， 绘制简单的显示画面， 主要是将所采集的点显示 在一个系统中。最后， 将画面上显示的点数据与现 场集控室中的数据对比， 查看是否有匹配错误或数 据超限。 查询无误后， 该系统设计完成， 即可进入电 厂的采集工作中。 5结论 电厂环保数据集中采集中心系统是将现代通信 技术灵活的应用在电厂的实际生产工作中， 将分散 在不同监控室中的环保数据实时的收集在同一系统 中， 而且数据传输速度快、 可靠性高、 设计简洁， 能够 很好地完成电厂的数据采集工作， 提高了环保部门 对电厂检查工作的效率， 保证了电厂的安全生产。 参考文献： 1 林礼辉， 钱云亮.电厂环保数据采集方案研究c/中国 (上接第58页）区， 按日常定值通知单整定;2 区为 临时定值区， 按日常定值通知单整定， 但接地距离二 段时间修改为0.5 s; 3 区也为临时定值区， 按日常定 值通知单整定， 但接地距离二段及相间距离二段时 间均修改为0.5 s。 工作人员可以通过保护装置“ 切区” 功能进行 定值区的切换并修改定值， 然后打印当前定值区并 进行核对。 2. 3.2申请上级部门协调工作分配 由于220 kV临时定值修改工作可通过“ 切区” 进行操作， 大大降低了工作难度， 可将该工作交予变 电站轮休工作的运行人员完成， 以解决继电保护专 业人员长时间疲惫工作造成的安全风险问题。 (1) 由继电保护人员对所有220kV线路保护定 值区进行统一分区整定， 增设临时定值区， 并与运行 人员核对无误后确认签字， 责任到人。 (2) 220 kV线路临时定值整定工作由变电站当 值的运行人员通过切区进行操作。 (3) 运行人员对站内所有继电保护装置定值进 行定期排查。 环境保护产业协会电除尘委员会.第十六届中国电除尘 学术会议论文集,2015. 李桥富.如何杜绝和减少电厂安全生产事故 / 电力安 全技术,2012,14(4) :41 -42. 3 李小昶.国电智深EDPF - NT +控制系统J .建筑工程 技术与设计,2014,35(10):-3. 4 段黎明,曹文斌.基 于COM技术的工业CT控制软件I/O 组件分析 .重庆大学学报（自然科学版） ，2006,29 (8)63 -64. 5 闫保中， 张磊， 闫鑫.串口服务器在数据采集系统的应用 J.应用科技,2008,35(12) :1 -42. (本文责编：白银雷） 作者简介： 梁伟平（1963） ， 男 ， 河北平泉人,副教授， 从事火电厂 电动机调速技术节能改造、 热工控制系统结构及参数优化、 智能控制应用等方面的研究工作（ -111:-123&1卩. sina. com)。 贾岩（ 1991 一） ， 男 ， 河北平泉人， 在读硕士研究生， 从事 电力系统分析、 运行与控制等方面的研究（E-mal:396767514 qq. com)。 张超峰（ 1991 一） ， 男 ， 河北沙河人， 在读硕士研究生， 从 事 电 力 系 统 分 析 、 运 行 与 控 制 等 方 面 的 研 究 （E-mal: 414339459 )。 3结束语 本文所涉及的技术方案已在湖北电网500 kV 综合自动化变电站中得到了广泛运用， 工作时间缩 短了一半以上， 工作安全性得到了保证。随着切区 操作的应用， 运行维护成本大幅减小， 方案效果明 显。然而， 随着500 kV智能变电站的兴起， 光纤大 量取代电缆， 二次回路大大简化， 继电保护定值检修 技术将进入一个新的领域， 将面临新的挑战。 参考文献： 1 林传伟,卓枕警， 周健， 等.福建电网远方不停电修改及 核查定值系统的