《自動化儀表》第24卷第10期2003 年10月十報警信號幅伴熱DCS畫面集中監(jiān)控( TT T2及T),并把報警8-安全國-m-L一聯(lián)債信號信號引入儀表人員值班室內(nèi)實現(xiàn)及時預(yù)防和處理此項生力開關(guān)s原設(shè)計原理圖技術(shù)已應(yīng)用二年多效果十分顯著。但是要完成此功能,必須具備兩個條件一是變送器工作在數(shù)字通信方式:二造羈點-報警倍號是APM的信號處理器必須是使用STI智能處理器。變送器處理器-聯(lián)鎖僧號4結(jié)束語b改遺后篆理圍幾年來,TDC-3000集散型控制系統(tǒng)和sT-3000圖3風(fēng)機壓力聯(lián) 鎖改造原理圖智能變送器在我廠使用一直較好其故障率和維護量SECVAR極少。隨著新技術(shù)的不斷應(yīng)用,繼續(xù)不斷地開發(fā)和研溫度+顯示-us姑報1制DCS和智能變送器的新功能,使其更好地服務(wù)于石8一編村儀表值班報警化企業(yè)是我們今后努力的方向。,圖4DSC溫度監(jiān)控系統(tǒng)圖修改稿日期2002 -06 - 30。SCADA系統(tǒng)在污水處理中的應(yīng)用The Application of SCADA System in Sewage Treatment崔光亮馮正進'蘇純2 劉成良'( .上海交通大學(xué)機電控制研究所|上海200030 海寧污水處理廠2海寧314400)摘要利用遠程通信構(gòu)成分級計算機監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA)實現(xiàn)污水處理的本地控制和遠程控制中心的集中監(jiān)控與調(diào)度。針對污水處理系統(tǒng)的特點與要求對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、通信方式、硬件配置和監(jiān)控組態(tài)軟件進行了設(shè)計。該系統(tǒng)投入實際運行表明效果良好。關(guān)鍵詞SCADA 系統(tǒng)污水處理數(shù)據(jù)采集 無線通信Abstract The hierarchical computerized supervisory control system( SCADA ) is composed with remote communication. Centralized supervisory contoland dispatching of local and remote control are implemented for sewage treatment. In accordance with the features and requirement of sewage treatmentsystem , system architecture , conmunication scheme，hardware composition ，and configuration software of supervisory and control are designed. The re-sult of practical operation of the system is excellent.Key words SCADA system Sewage treatment Data acquisition W ireless communication水收集管網(wǎng)、泵站、水質(zhì)監(jiān)測站和城市污水處理廠。污0引言水處理廠-般建在遠離市區(qū)靠近河流的地方,以便于污水處理SCADA系統(tǒng)是指通過采用儀表、控制將處理后的水排出泵站、監(jiān)測站分布在市區(qū)和工業(yè)區(qū)裝置和計算機等設(shè)備對污水收集處理工程進行自動內(nèi)污水處理系統(tǒng)控制設(shè)備地點分散。從整體看污水檢測、監(jiān)測、控制和管理以保證污水處理系統(tǒng)安全、處理過程是一個地理位置分散、分布時變參數(shù)多復(fù)雜經(jīng)濟、有效地運行。同時對污水處理工藝進行自動的生產(chǎn)過程系統(tǒng)?；O(jiān)測和適時控制是提高污水處理效率、降低處理中國煤化工包括遠程控制單元能耗的關(guān)鍵。SCADA 技術(shù)又稱為計算機四遙(遙測、( RTUYHCNMHG部分。遙控、遙信、遙調(diào))技術(shù),在給排水行業(yè)得到廣泛的應(yīng)1污水處理SCADA系統(tǒng)的特點與要求用。城市污水SCADA系統(tǒng)可劃分為4個組成部分污I .1污水處理工程的特點50PROCESS AUTOMATION INSTRUMENTATION , Vol.24 ,No. 10 Oct. , 2003SCADA系統(tǒng)在污水處理中的應(yīng)用崔光亮 等①污水處理工程SCADA系統(tǒng)的遠程控制站機按照從站終端的地址發(fā)出輪詢信息并接收從站發(fā)(RTU)--般是指污水收集泵站、水質(zhì)監(jiān)測站、閘門和污來的響應(yīng)信息而從站終端則接收主站輪詢的信息并水處理廠等地理位置分布范圍分散,不便于集中控根據(jù)要求發(fā)出-系列的響應(yīng)信息。主站采用輪詢的方制。法逐個與從站通信并對從站發(fā)來的信息進行匯總和②隨著城市規(guī)模的不斷發(fā)展整個系統(tǒng)不斷擴處理。數(shù)據(jù)分析存放于主站為各個分站分配的單元。大要求系統(tǒng)具有易擴展性。由上位機采集這些數(shù)據(jù)分析、處理、存檔再根據(jù)工況③污水治理工程SCADA系統(tǒng)具有實時性，對信計算比較后通過無線通信系統(tǒng)分別發(fā)出各從站的調(diào)控號應(yīng)保證及時傳輸對無人值守的遠程站實現(xiàn)在線遙命令完成調(diào)控任務(wù)?？?。采用西門子的Sinaut SI7是程序控制的站控系統(tǒng),1.2 SCADA 系統(tǒng)總體的要求由硬件TIM( telecontrol interface module )模塊和軟件模塊①SCADA系統(tǒng)應(yīng)盡可能保證設(shè)備的先進性,適組成適用各種自動化的任務(wù)是完整的無線電通信方應(yīng)計算機控制技術(shù)的飛速發(fā)展。式對通過廣域網(wǎng)連接的過程進行全自動監(jiān)視和控制。②監(jiān)控組態(tài)軟件具有用戶友好的圖形界面,以便該系統(tǒng)可以實現(xiàn)主站與從站、從站與從站之間數(shù)據(jù)與于用戶的操作。實時數(shù)據(jù)庫應(yīng)具有簡化對象間相互作信息的交換。用關(guān)系符合工業(yè)控制數(shù)據(jù)庫的發(fā)展方向歷史數(shù)據(jù)庫無線通信系統(tǒng)的核心是無線電臺,選用MDS數(shù)應(yīng)帶有標(biāo)準(zhǔn)的SQL和ODBC接口。傳電臺半雙工方式速率可達19. 6Kbps。適用于定③SCADA系統(tǒng)要有高可靠性滿足系統(tǒng)的實時點、長距離、小容量數(shù)據(jù)傳輸,在石油、天然氣、電力監(jiān)視和在線遙控功能,應(yīng)采用分層控制方式。關(guān)鍵部配給、自來水和污水處理系統(tǒng)、河流監(jiān)測和環(huán)境檢分應(yīng)采取冗余技術(shù)。測等領(lǐng)域的SCADA系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用。其產(chǎn)品具有抗干擾能力強、接收靈敏度高、傳輸速度快等2系統(tǒng)設(shè)計特點。2.1網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)無線通信在污水處理領(lǐng)域有著顯著的優(yōu)點:專用污水處理系統(tǒng)包括多個泵站、污水處理廠和公司無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)基站設(shè)備投資小無需值守和維護人員中心控制室等通信點其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是典型的一點對多滿足通信速率要求;不必大量鋪設(shè)電纜;架設(shè)迅速;江點結(jié)構(gòu)并且數(shù)量多、地理位置分散,可以通過無線通作可靠無線路破壞的危險等。用無線電臺方式實現(xiàn)信實現(xiàn)-點對多點組網(wǎng)。-點對多點的通信方式是指遠程數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視與控制相對于架設(shè)專用電纜(或以一臺計算機作為主站、多個通信終端作為從站來實光纜)租用電信專線等具有造價低廉、施工快捷、運現(xiàn)主站與從站之間通信的一種方式。把公司中心站作行可靠、 維護簡單等優(yōu)點。為主站泵站和污水處理廠作為從站。選用西門子公2.3硬件配置司的SinautSI7站控系統(tǒng)通過集成專用的硬件和軟2.3.1 遠程站RTU系統(tǒng)配置件進行遠距離數(shù)據(jù)傳輸對通過廣域網(wǎng)連接的過程站遠程站既要進行本地控制同時還要具有數(shù)據(jù)傳進行全自動監(jiān)視和控制。輸?shù)墓δ?。每個遠程控制站的配置為控制器采用的2.2通信方式是西門子公司的CPU為S7 - 314型號的PLC。SINAUT在公司中心站與各個泵站、水處理廠之間,由于距ST7- TM 3V模塊作為通信處理器安裝在S7-314模離遠、地理位置分散,宜采用無線電通信方式完成整板的插槽上,同時通過RS- 232串口與無線電臺個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和傳輸。中心站的上位機運行組態(tài)MDS2710A相連。TIM 模塊帶有存儲器,提供可達1M軟件通過主電臺與遠端電臺以輪詢方式通信遠端電的存儲空間用于當(dāng)連接中斷或通信方脫網(wǎng)時保存重臺下可以連接PLC、RTU或數(shù)據(jù)采集設(shè)備等電臺工作要數(shù)據(jù)當(dāng)完成下一次連接時就可以進行傳輸。系統(tǒng)于專用數(shù)傳頻段(223~235MHz)數(shù)據(jù)接口均為RS-采用美國MDS公司的專業(yè)無線數(shù)字傳輸電臺。泵站232傳輸速率可在9600~ 19200bps 間選擇。這種一點的各中國煤化工號接入到S7-314上的對多點典型網(wǎng)絡(luò)的中心站覆蓋半徑依地理狀況等因素I/OC NMHG-314專門用于通信,不同可以達到30~ 50km ,非常適合城市污水處理系負責(zé)向通信模塊提供針對處理廠內(nèi)控制點比較分散統(tǒng)。的特點,另安裝帶有Profibus- DP總線接口的S7-多點輪詢屬于時分雙工通信的方式,即主站計算315DP型PLC用于本地的控制,二者通過Prfbus-5《自動化儀表》第24卷第10期2003 年10月FMS總線進行全局?jǐn)?shù)據(jù)通信。采用2臺S7 -315DP型泵站及污水處理廠的運行狀態(tài)并且以動態(tài)的圖形、數(shù)PLC與分布式I/O模塊構(gòu)成污水處理廠冗余控制系據(jù)和現(xiàn)場保持一致運行狀態(tài)表中反映主要設(shè)備的開統(tǒng)提高系統(tǒng)的可靠性。關(guān)狀態(tài)、現(xiàn)場儀表的數(shù)據(jù)(流量、水位、濁度、溫度、pH .2.3.2中心主 站配置壓力等》報表打印分為手動打印和自動打印兩種。在公司中心控制室內(nèi)配置采用RAID技術(shù)的IBM組態(tài)軟件的結(jié)構(gòu)如圖2所示。除在控制界面顯示外服務(wù)器,RAID技術(shù)對存儲在硬盤上的數(shù)據(jù)進行冗余處并把主要數(shù)據(jù)顯示在大型模擬屏上,可以清晰地監(jiān)視理,可以避免硬盤故障帶來的數(shù)據(jù)丟失。SINAUTSI7整個系統(tǒng)的運行情況。- TIM4通信模塊與安裝在服務(wù)器上的MP(多點接口)通訊卡相連,同時通過串口RS- 232與無線電臺MDS2710連接。無線電臺通過饋線與全向天線連接。系統(tǒng)配有GPS衛(wèi)星時鐘系統(tǒng)作為控制中心的主時鐘。并通過廣播命令對全系統(tǒng)智能設(shè)備對時這樣整個系自自直囪自自統(tǒng)就有統(tǒng)一準(zhǔn)確的時間。帶時間標(biāo)簽的數(shù)據(jù)信息是程圖2組態(tài)軟件結(jié)構(gòu)圖序的自動啟動也是系統(tǒng)的特征。組態(tài)軟件采用西門子公司的WinCC,實現(xiàn)遠程監(jiān)3系統(tǒng)功能視和控制、數(shù)據(jù)存檔、報表功能、報警功能和打印功能整個監(jiān)控系統(tǒng)具有以下功能:等。服務(wù)器上同時還安裝了SINAUT ST7cc軟件它是①遙測遙控WinCC的附加軟件包。SINAUT SI7cc適用于系統(tǒng)的事遠程采集各站設(shè)備的狀態(tài)和儀表的數(shù)據(jù)在上位機件驅(qū)動和帶時間標(biāo)簽的數(shù)據(jù)傳輸確保全部報警、事件集中顯示遠程控制各站控制程序的啟動、設(shè)備的運行、和歸檔正確的時間標(biāo)記。通過軟件SINAUT S17cc進停止控制可人為干預(yù)也可根據(jù)程序設(shè)定自動進行。行組態(tài)就可以組成完整的SINAUT SI7遠程站控制系②突發(fā)報警統(tǒng)。各遠程站具有獨立控制能力，,可自動檢測設(shè)備的公司辦公樓內(nèi)安裝局域網(wǎng),中心控制室內(nèi)配置相故障信號并可上傳報警信息。應(yīng)的客戶機在辦公樓其它辦公室也配置相應(yīng)的客戶③遠程設(shè)定機組成客戶機/服務(wù)器系統(tǒng)。系統(tǒng)遠程設(shè)定各遠程站點的工作參數(shù)，,如報警極系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。限、設(shè)備的運行時間等,可以隨時改變遠程站的運行狀態(tài)進行遙控干預(yù)。④數(shù)據(jù)處理.系統(tǒng)存儲各遠程站點設(shè)備的工作狀態(tài)信息和儀表TiM模塊公司主站采集的數(shù)據(jù)并對信息和數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計處理歸檔,以報無線電發(fā)射駱鬻務(wù)器泉姑!系站2污水處期廠表的形式輸出。兌線電臺龍線電臺生無線電臺⑤網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議,可方便地集成到尤線電發(fā)射路無線電發(fā)射塔無線電發(fā)射塔日你其它計算機信息管理系統(tǒng)中實現(xiàn)生產(chǎn)和管理辦公自動化。PLc: Profbus-FMS PLCCPU314CPU3I4(PU314CPU315- 2DP圖1 SCADA 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖4結(jié)束語2.4.上位機組態(tài)軟件本文針對污水處理工藝的特點利用遠程通信構(gòu)西門子公司的WinCC是基于WindowsNT/2000 平成分級計算機控制系統(tǒng)實現(xiàn)污水處理自動化提高污臺的組態(tài)軟件,中心主站上位機采用WinCC組態(tài)軟水處中國煤化工運行費用。該系統(tǒng)具有件從遠程站的PLC中采集數(shù)據(jù)實時地反映整個系統(tǒng)設(shè)計|YHCNMHG合于現(xiàn)代化的污水處理的運行狀態(tài)。上位機界 面主要顯示部分包括污水處系統(tǒng)現(xiàn)已成功地應(yīng)用于城市污水處理并取得了良好理控制工藝圖、運行狀態(tài)表、報警和歷史數(shù)據(jù)的查詢、的社會和經(jīng)濟效益。統(tǒng)計報表、趨勢圖等?？刂乒に噲D反映整個系統(tǒng)各個參考文獻52PROCESS AUTOMATION INSTRUMENTATION , Vol.24 ,No. 10 Oct. , 2003母管制機組的爐機負荷分配運算與協(xié)調(diào)控制孫艷等1 何克忠李偉.計算機控制系統(tǒng)M].北京清華大學(xué)出版社,1998?馬國華. 監(jiān)控組態(tài)軟件及其應(yīng)用[ M]北京清華大學(xué)出版社,國家863計劃資助項目(編號2001AA413310 )2001收稿日期2002-11- 19。3孫增忻.計算機控制理論及應(yīng)用[M].北京:清華大學(xué)出版社,第- -作者崔光亮男,1975 年生在讀博士研究生研究方向混沌保989密通信、計算機控制、遠程監(jiān)控等。母管制機組的爐機負荷分配運算與協(xié)調(diào)控制Operation of Load Distribution and Coordinated Control in Power Generation Units WithHeader孫艷'婁幸2(浙大中控技術(shù)有限公司杭州310012 浙江電力職工大學(xué)2杭州310015)摘要論述了母管制熱電機組鍋爐、汽機的負荷分配運算和協(xié)調(diào)控制原理。針對實際運行中可能遇到的多種情況給出了在燃料量可調(diào)和不可調(diào)兩種情況下的負荷分配運算及協(xié)調(diào)控制方案顯著提高經(jīng)濟效益。關(guān)鍵詞負荷分配 鍋爐負荷 汽機負荷 協(xié)調(diào)控制 運行效率 母 管制機組Abstract The operation of load distribution of boiler and turbine as well as the principle for coordinated control for themal power generation unit withheader are expounded. Facing various conditions ocured in practical operation of unit , the operation of load distribution and coordinated control stategyunder fuel adjustable or nonadjustable condition is given. The strategy obviously enhanced economical ffectiveness.Key words Load distribution Load of boiler Load of tubine Coordinated control Operation fficiency Power generation unit with header自1*鍋爐0引言+ No(負荷招令)一汽機調(diào)節(jié)蓉米自2°鍋爐我國許多大型工業(yè)企業(yè)的內(nèi)部,-般都建有自備電站而這些自備電站主要是熱電聯(lián)產(chǎn)供熱發(fā)電機組因而1*汽機Ne(發(fā)電功鄞)p。(設(shè)定值)to二鍋爐與汽機之間的連接大都是母管制連接。且由于近年+鋼爐調(diào)節(jié)器并{機進禮闊)發(fā)電機來國內(nèi)外環(huán)保呼聲越來越高我國的北方城市的取暖供熱也逐步改為由整個城市供熱機組取代了原有的一個單N°哉爐pr(主汽壓力)|+至2°汽機位或一個住家大院一臺的小鍋爐供熱。 而這些供熱發(fā)電來自N禍爐機組也大都為母管制機組。母管制機組雖然不像單元制(懲燒率調(diào)節(jié))燃燒半調(diào)節(jié)指令包括3個量一至N"汽機機組的鍋爐汽機發(fā)電機之間的關(guān)系緊密但要提高其運微節(jié):增料量送筑量、風(fēng)量行效率增加其經(jīng)濟效益也非常有必要考慮鍋爐負荷分圖1母管 制熱電機組結(jié)構(gòu)圖配和汽機負荷分配以及爐機之間的協(xié)調(diào)控制。理論上講主蒸汽母管壓力恒定是表征鍋爐供汽1母 管制機組鍋爐和汽機的關(guān)系量和汽機汽耗量平衡的標(biāo)志,因此母管壓力控制系統(tǒng)供熱發(fā)電機組的運行方式主要為母管制運行方擔(dān)負著統(tǒng)-指揮、并列運行各臺鍋爐加減負荷的任務(wù),式,且一般給水系統(tǒng)也為母管制運行。當(dāng)然在某種特該系中國煤化工行鍋爐的給定負荷指定情況下也會出現(xiàn)--爐一機的單元制機組的運行方令。HC N M H G過機組運行工況、要求式。所以其控制方案必須考慮多種運行工況下的控的限制等加以處理的信號構(gòu)成的。各爐之間負荷控制制運算如對其多臺爐、機負荷分配的運算及進行多爐(燃燒控制)來完成母管制機組負荷分配控制，從而保多機協(xié)調(diào)控制。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。證母管壓力恒定。