國(guó)產(chǎn)DCS系統(tǒng)SmartPro在自備電廠中的應(yīng)用

摘要：介紹和利時(shí)公司的SmartPro系統(tǒng)，重點(diǎn)介紹SmartPro系統(tǒng)在自備電廠的組態(tài)、應(yīng)用情況，及其心得。
關(guān)鍵詞： SmartPro系統(tǒng) 組態(tài) 自備電廠
0 引言
DCS在20世紀(jì)80年代甚至90年代還是技術(shù)含量很高、應(yīng)用相對(duì)復(fù)雜且價(jià)格也相當(dāng)昂貴的工業(yè)控制系統(tǒng)。隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的發(fā)展，國(guó)內(nèi)以和利時(shí)、浙大中控等為代表的自動(dòng)化公司紛紛推出了自己的控制系統(tǒng)。其中， 和利時(shí)的第4代DCS系統(tǒng)MACS—Smartpro， 完全采用分散化的智能模塊，可以實(shí)現(xiàn)完全分散，模塊之間采用Profibus—DP現(xiàn)場(chǎng)總線聯(lián)接， 是一套標(biāo)準(zhǔn)的混合集散控制系統(tǒng)。
1 工程概述
廣東韶關(guān)鋼鐵集團(tuán)有限公司熱電廠的高爐煤氣綜合利用#3、#4機(jī)組技術(shù)改造工程共3臺(tái)220t／h CFB鍋爐、1臺(tái)220t／h高爐煤氣鍋爐、2臺(tái)60MW 汽輪發(fā)電機(jī)組和1臺(tái)37MW 汽動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)組（汽動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的控制系統(tǒng)不在本系統(tǒng)范圍）； 工程內(nèi)過(guò)熱蒸汽、鍋爐補(bǔ)充水、循環(huán)冷卻水等全部采用母管制。廠用電共4段，2路引自發(fā)電機(jī)出口，2路引自外部電網(wǎng)；其中1路外部電源專(zhuān)門(mén)作備用電源，其它3路分別帶2臺(tái)鍋爐或1爐加1機(jī)的用電負(fù)荷。工程內(nèi)所有設(shè)備的監(jiān)控采用和利時(shí)MACS—Smartpro DCS系統(tǒng)。工程于2005年底投運(yùn)， 至今運(yùn)行穩(wěn)定、可靠。
2 SmartPro系統(tǒng)的主要特點(diǎn)
Smartpro系統(tǒng)通過(guò)高性能的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)（100M工業(yè)以太網(wǎng)和Profibus—DP總線）將服務(wù)器、工程師站、操作員站等人一機(jī)接口和現(xiàn)場(chǎng)的分散主控單元（FM801統(tǒng)充分考慮了系統(tǒng)的可靠性， 采用合適的冗余配置， 包括服務(wù)器冗余、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)冗余、現(xiàn)場(chǎng)控制單元冗余等等；模塊也可以實(shí)現(xiàn)冗佘和帶電插拔；同時(shí)系統(tǒng)采用了服務(wù)器／客戶(hù)機(jī)的體系結(jié)構(gòu)，有效的降低了網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷。Smartpro系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

SmartPro系統(tǒng)的軟件分為ConMaker和FacView2個(gè)部分。
ConMaker是底層控制器軟件，主要完成用戶(hù)控制方案的組態(tài)。具體包括：硬件配置、數(shù)據(jù)庫(kù)定義、用不同的算法語(yǔ)言編寫(xiě)用戶(hù)控制方案；并完成對(duì)主控單元的下裝及在線調(diào)試仿真調(diào)試。FacView是人機(jī)界面軟件，完成數(shù)據(jù)顯示、操作、趨勢(shì)、報(bào)警、報(bào)表等畫(huà)面的編制和顯示，包括離線組態(tài)的環(huán)境和在線實(shí)時(shí)運(yùn)行環(huán)境。
Smartpro系統(tǒng)的組態(tài)全為中文顯示，組態(tài)簡(jiǎn)單、操作方便，還有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)就 是整個(gè)工程的投資比較小，再加上由于是國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品，售后服務(wù)也有保證。
3 SmartPro系統(tǒng)的應(yīng)用
本工程由于設(shè)備較多，系統(tǒng)中開(kāi)關(guān)量點(diǎn)將近7000點(diǎn)，模擬量點(diǎn)將近4000點(diǎn)， 同時(shí)設(shè)計(jì)者過(guò)度的考慮了系統(tǒng)安全性，所以在組態(tài)時(shí)將整個(gè)工程分為了汽機(jī)和鍋爐2個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)。
汽機(jī)系統(tǒng)負(fù)責(zé)兩套汽輪發(fā)電機(jī)及廠用電部分的監(jiān)控，共有1臺(tái)工程師站、1臺(tái)值長(zhǎng)站、5個(gè)操作員站、2臺(tái)I／O服務(wù)器、2臺(tái)趨勢(shì)服務(wù)器（兼作報(bào)警服務(wù)器）、64"現(xiàn)場(chǎng) 站。6個(gè)現(xiàn)場(chǎng)∞ 站完全按功能區(qū)域、按最安全運(yùn)行方式配置：2臺(tái)汽輪機(jī)本體監(jiān)控及保護(hù)各一個(gè)I1‘O站、2臺(tái)汽輪機(jī)輔機(jī)監(jiān)控I1‘O站、2臺(tái)發(fā)電機(jī)監(jiān)控I／O站。其中所有汽機(jī)輔機(jī)交叉布置在2個(gè)不同I／O站鍋爐系統(tǒng)負(fù)責(zé)4臺(tái)鍋爐監(jiān)視和運(yùn)行，共有1臺(tái)工程師站、1臺(tái)值長(zhǎng)站、6臺(tái)操作員站、4臺(tái)]／O服務(wù)器（其中2臺(tái)從I／O服務(wù)器是由現(xiàn)場(chǎng)操作員站兼任）、2臺(tái)趨勢(shì)服務(wù)器（兼作報(bào)警服務(wù)器）、10個(gè)現(xiàn)場(chǎng)I／O站。10個(gè)現(xiàn)場(chǎng)I／O站也完全按功能區(qū)域、按最安全運(yùn)行方式配置：每臺(tái)鍋爐的FSSS都單獨(dú)配置了1臺(tái)I／O站；每臺(tái)鍋爐的燃燒系統(tǒng)也都單獨(dú)配置了1臺(tái)I／O站；但是，出于節(jié)約投資等原因，設(shè)計(jì)院將1#、2#鍋爐汽水系統(tǒng)共用了1臺(tái)I／O站，3#、4#鍋爐汽水系統(tǒng)也共用了1臺(tái)I／O站。
Smartpro系統(tǒng)軟件主要完成數(shù)據(jù)采集（DAS）、模擬量控制（MCS）、鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）、汽輪機(jī)緊急跳閘系統(tǒng)（ETS）、順序控制（SCS）、電氣控制ECS）等功能，同時(shí)還包括事件報(bào)文、數(shù)據(jù)的趨勢(shì)和聲光報(bào)警等。
4 結(jié)束語(yǔ)
由于該設(shè)計(jì)單位過(guò)于考慮了安全性，人為的將整個(gè)工程分成了2個(gè)系統(tǒng)，導(dǎo)致汽機(jī)和鍋爐系統(tǒng)的數(shù)據(jù)無(wú)法共享，不能適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行需要；又由于1#、2#鍋爐和3#、4#鍋爐分別共用了I／O站導(dǎo)致鍋爐汽水系統(tǒng)程序的修改、下裝十分不便，只有2臺(tái)鍋爐同時(shí)停下來(lái)才能下裝，影響了控制系統(tǒng)的正常維護(hù)的需要。盡管Smartpro系統(tǒng)在我廠應(yīng)用過(guò)程中存在以上的問(wèn)題，但是控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性都不輸于國(guó)外品牌。通過(guò)Smartpro系統(tǒng)在我廠應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，Smartpro系統(tǒng)在多鍋爐、多汽機(jī)，同時(shí)各種能源介質(zhì)又采用母管制，有多種運(yùn)行方式的自備電廠應(yīng)用會(huì)受到一定的限制，但是在單一的爐機(jī)控制上絕對(duì)有非常高的性?xún)r(jià)比。
參考文獻(xiàn)
[1]王常力，羅安．分布式控制系統(tǒng)（DCS）設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例，電子工業(yè)出版社，2004，8
[2]HollySys Smartpro系統(tǒng)使用手冊(cè)．北京和利時(shí)公司，2004，8
[3]MACSTM硬件手冊(cè)．北京和利時(shí)公司，2003，9