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作者: 发布时间:2007-09-08 来源: 繁体版
> 1 概述 目前我国火电厂300MW以上的大型机组大多都采用国外的DCS系统,这些系统造价昂贵,对于100MW中型机组不适用,并且100MW中型机组以往都是采用常规仪表检测、显示。采用计算机对机组的模拟量和开关量信号进
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1 概述
目前我国火电厂300MW以上的大型机组大多都采用国外的DCS系统,这些系统造价昂贵,对于100MW中型机组不适用,并且100MW中型机组以往都是采用常规仪表检测、显示。采用计算机对机组的模拟量和开关量信号进行数据采集,可取代以往的部分常规模拟仪表和数字仪表,缩小运行人员的监视范围,而且计算机提供的信息比常常规仪表更准确、更直观、更集中。为了提高系统的实时性、可靠性、减轻运行人员的劳动强度,我为了提高系统的实时性、可靠性、减轻运行人员的劳动强度,我们为一火电厂3台100MW机组设计、安装了分布式计算机监测系统。
衡量实时监测系统的重要技术指标就是系统的可靠性和实时性。因而系统研制过程中,必须在系统结构、硬件结构、软件结构和抗干扰措施等方面充分将现有的先进技术与生产实际相结合,提高系统的整体性能。
2 系统的总体结构设计
被控对象是3台汽轮发电机组,在进行系统方案设计时,考虑到以后系统的扩展及有关部门需求的增加,没有采用集中式的主机系统结构,决定用网络结构,以便扩充和设备的更新;进行网络选型论证时,考虑到系统扩充及维护的简易性,决定选用总线形结构的网络:为了提高系统的稳定性、可靠性,没有采用单主机总线网络结构,采用多主机网络总线结构。
采用多主机分布式监测方式,它具有以下特点:
适应能力强,可以通过选用适当数量的上位机和数据采集站来构成相应规模的系统,便于扩展。
可靠性高,某个主机或采集站出现故障,不会对系统的其他主机或采集站造成影响。当一个采集站出现故障时,只影响本采集站的功能。当一个主机出现故障时,可由其他主机“代管”。
实时响应性好,各个数据采集站之间是真正“并行”工作,因此,系统的实时响应性好。
与单主机监测系统相比,不易造成“瓶颈”现象。
整个系统上位机选用研华工控机,下位机选用智能测控前端,每台上位机配有1台UPS,主控室和集控室分别配1台打印机。系统总体结构如图1所示。


3 软件设计
在本软件设计中,开发平台采用WindowsNT。为保证系统的实时性和可靠性,充分利用汇编语言实时功能强,而高级语言运算能力强的优点,采用MSVB5.0和8088汇编语言混合编程方式。汇编语言执行速度快,且能有效地控制硬件,因此,采用汇编语言子程序来完成数据采集、通信等工作。利用高级语言来完成上位机的数据处理、显示、打印等工作。
整个软件系统由四部分组成,即网络初始化程序,数据采集程序,数据通信程序,数据处理与管理程序,各子程序采用模块化设计。
3.1 网络初始化程序
网络初始化程序对网络进行初始化,设置网络、网卡(通信适配卡)和采集前端机的工作方式,确定网卡是否允许越限中断,是否允许事件中断,是否自动查询前端,选择网络工作方式:循环或主从方式。给各主机的工作方式:只听或听讲。对闪端采集机的工作模式、采样周期、通道个数等进行设定。
3.2 数据采集程序
数据采集程序用于现场采样,装配在采集站中。生产过程的信号有模拟量和数字量两类。数字量包括开关量和脉冲量二种。开关量有扫描型和中断型之分。对不同的实时检测点设计成相应的数据采集软件,分别完成从相关设备采集相关的数据,进行预处理以组织成供通信软件传送的格式。
3.3 数据通信参数
数据通信程序由数据发送模块和接收模块构成。它实际上是单片机之间的(通信适配卡与采集站都是以单片机为核心构成的)通信。通信适配卡发送上位机对采集站的命令;接收采集站的实时数据,供上位机调用。
3.4 数据处理与管理程序
数据处理与管理程序主要包括数据获取程序,和组态管理程序。数据获取程序通过调用网卡设备驱动程序,获取下位机采集的实时数据,同时用DDE(动态数据交换)方式传送给工控组态管理程序。组态管理程序主要有实时数据库组态,历史数据库组态,流程画面组态。它完成数据存贮,显示,报警,打印,提供用户画面,和分析计算。数据存贮部分包括实时数据,报表数据,调整报警限数据的存储;数据显示部分包括对动态实时数据和历史数据提供各种图形显示;用户界面采用流行的DCS图形界面显示,和简洁的功能键操作提示,所提示的主要操作有图号切换、站号切换等,以及一些辅助性操作,如:系统在线帮助,值班员登录等;数据处理主要包抱燃煤量计算、发电量计算等。


分布式计算机监测系统在火电厂中的应用
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