施耐德智能火电行业解决方案手册.pdf

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1、智能火电 领先动力 施耐德电气与火电行业 前言 施耐德电气与电力行业.03-04 火电厂公用辅助系统 .05-08 施耐德电气公司：自动化的专家 施耐德电气公司过程控制硬件平台 11-16 施耐德电气公司过程控制SCADA监控软件系统 .17-20 施耐德电气公司工程师站组态软件系统 .21-22 变频器和软启动器使设备平稳运行 23-24 施耐德电气工控及自动化产品 25-26 目录 施耐德电气与电力火电行业 施耐德电气在中国 1987年，施耐德电气在天津成立第一家合资工厂梅兰日兰，将断路器技术带到中国，取代传统保险 丝，使得中国用户用电安全性大为增强，并为断路器标准的建立作出了卓越的贡献。

2、90年代初，施耐 德电气旗下品牌奇胜率先将开关面板带入中国，结束了中国使用灯绳开关的时代。 施耐德电气的高额投资有力地支持了中国的经济建设，并为中国客户提供了先进的产品支持和完善的技 术服务，中低压电器、变频器、接触器等工业产品大量运用在中国国内的经济建设中，促进了中国工业 化的进程。 目前，施耐德电气在中国共建立了77个办事处，26家工厂，6个物流中心，1个研修学院，3个研发 中心，1个实验室，500家分销商和遍布全国的销售网络。施耐德电气中国目前员工数近22,000 人。通过与合作伙伴以及大量经销商的合作，施耐德电气为中国创造了成千上万个就业机会。 施耐德电气 能效管理平台 全球能效管理专

3、家施耐德电气为世界100多个国家提供整体解决方案，其中在能源与基 础设施、工业过程控制、楼宇自动化和数据中心与网络等市场处于世界领先地位，在 住宅应用领域也拥有强大的市场能力。致力于为客户提供安全、可靠、高效的能源， 施耐德电气2010年的销售额为196亿欧元，拥有超过110,000名员工。施耐德电气助 您善用其效，尽享其能！ 施耐德电气 善用其效 尽享其能 凭借其对五大市场的的深刻了解、对集团客户的悉心关爱，以及在能效管理领域的丰富经验，施耐德 电气从一个优秀的产品和设备供应商逐步成长为整体解决方案提供商。今年，施耐德电气首次集成其 在建筑楼宇、IT、安防、电力及工业过程和设备等五大领域的专

4、业技术和经验，将其高质量的产品和解 决方案融合在一个统一的架构下，通过标准的界面为各行业客户提供一个开放、透明、节能、高效的 能效管理平台，为企业客户节省高达30的投资成本和运营成本。 34 施耐德电气与 火电行业施耐德电气与电力行业 电力是经济社会发展和人民生活的重要物质基础。电力工业是国民经济的基础 产业和公用事业。电力行业是关系国家能源安全和国民经济命脉的重要行业。 国民经济和社会发展，电力工业必须先行。 施耐德电气自1979年进入中国以来，长期致力于中国电力事业的发展，为中国 的电力行业提供了完整、可靠的解决方案，特别是在火电厂辅控系统方面更是 取得了众多良好的应用业绩。 1984年国

5、内第一个电厂输煤PLC程控系统（山东石横电厂）就率先采用了施 耐德电气公司的Modicon 584 PLC，系统自87年投运至今，运行良好。 首台引进型60万千瓦机组于1984年9月25日在安徽平圩发电厂破土动工， 1989年建成投产。1985年3月9日，时任国务院副总理李鹏视察正在建设中的 平圩发电厂时，挥笔题词：“平圩不平常，单机甲中华”。该机组的化学水处 理、输煤程控等系统采用施耐德电气公司的Modicon 584 PLC，自89年系统投 运以来一直运行良好，2000年后开始陆续升级为Quantum系统，目前仍然有 部分Modicon 584热备系统安全运行。其后各台不同时期60万机组，

6、先后采用 了modicon 884、984，concept quantum ，unity quantum均运行稳定可靠， 且各系统保持连贯性，兼容性，系统升级简单易行。 56 施耐德电气与 火电行业 火电厂公用辅助系统是火电厂正常稳定运行的关键组成环节，它 包括输煤系统、化学水处理系统、除灰渣系统、脱硫/硝和辅助车 间网络等控制系统。施耐德电气公司的Modicon 自动化产品早在 80年代初期便随着引进设备在中国的火电厂公用辅助系统中广泛 推广开来，并在国内、国际火力发电行业享有卓著声誉。 火电厂公用辅助系统 主要功能： 分炉、分时计量，煤场入场、出场计量 煤源给煤、上煤、配煤程控 煤位、设备

7、电流等模拟量动态显示 历史数据采集、事故记录、趋势图显示 运行报表自动生成，实时、定时打印 故障诊断 1984年国内第一个电厂输煤PLC程控系统就率先采用了施耐 德电气公司的Modicon 584 PLC，系统自87年投运至今，运行良好。近几年来， 施耐德电气公司的Modicon Quantum新一代自动化控制系统更是广泛应用于电 厂的输煤系统中。其丰富的远程I/O、分布式I/O、现场总线的解决方案，满足 输煤现场设备分散的要求，Modicon Quantum 系列自动 化产品提供先进的CPU、电源、网络热备冗余方案，可靠性极高；可采用光纤 或同轴电缆应用于现场干扰源较多的远程站，同时可采用冗

8、余的远程I/O网络结 构；工业现场网络Modbus Plus满足输煤现场的恶劣环境要求；透明的10兆/100 兆TCP/IP以太网模块和网关、网桥等设备提供与管理信息系统的无缝连结 输煤系统 煤是火力发电厂的一次能源，火电厂内输煤系统主要完成卸煤、 贮存、分配、筛选、破碎等工作。同时进行燃料计量，计算出正 品和煤耗，取样分析和去除杂物等。主要控制：卸船机、斗轮堆 取料机、犁煤器、电动三通、刮水器、滚轴筛、碎煤机、电磁除 铁器、除尘器、取样装置、循环链码、电子皮带秤、煤场喷淋系 统和含煤废水控制系统等。 输煤系统控制设备多、工艺流程复杂、现场环境恶劣（粉尘、潮湿、振 动、噪音、电磁干扰严重），系

9、统设备分散，分布面宽，距离远，一般在 煤控室设模拟屏或CRT，同时采用工业电视监视现场运行情况，而且要求 与电厂管理信息系统连结。 78 施耐德电气与 火电行业 除灰/除渣/电除尘系统 燃煤电厂产生的大量灰、渣, 除少量灰分排入大气 外, 余者都以灰、渣形式由除灰系统送至灰场。除灰 系统分机械除灰(适于小电厂的链条炉), 气力除灰和 水力除灰三种, 按灰、渣排出方式又可分为灰、渣混 除和灰、渣分除两种。 除灰系统包括除尘器下的灰斗、输送风机、液态 化风机、灰库及灰库附属设备、输送设备、管 道、泵、阀门等。 除渣系统包括底渣、碎渣机、捞渣机、公用水设 备(高，低压水泵)、缓冲池、蓄水池等。 脱硫

10、/硝系统 近年来，随着国民经济的发展和能源消耗的不断 增长，我国的环境污染问题变得越来越严重，并 给生态环境国民经济带来了严重的危害。根据国 家“十一五”规划明确要求，到2010年全国主要 污染排放量要比“十五”期末减少10%。施耐德 电气公司是最早进入中国的跨国公司之一，公司 在135MW、300MW、600MW燃煤机组脱硫、脱 硝自动化控制系统方面有着良好的应用业绩，施 耐德电气公司愿与中国的烟气脱硫、脱硝产业共 创蔚蓝天空。 燃煤后烟气脱硫（Flue Gas Desulfurization,缩写 FGD） 是目前世界上唯一大规模商业化应用的 脱硫技术。按脱硫工程中是否加水和脱硫产物的 干

11、湿形态，烟气脱硫又可分为：湿法、半干法和 干法三类工艺。湿法烟气脱硫的技术特点是整个 脱硫系统位于燃煤锅炉烟道的末端、除尘系统之 后，脱硫过程在溶液中进行，脱硫剂和脱硫生成 物均为湿态，其脱硫过程的反应温度低于露点， 所以脱硫以后的烟气一般需要经再加热才能从烟 气排出。湿法烟气脱硫过程式气液上的脱硫效 率，适合于大型燃煤电站的烟气脱硫，湿法烟气 脱硫主要包括烟气系统、吸收系统、浆液制备系 统、石膏脱水系统、排放系统、热工自控系统等 工艺系统。 其它辅助控制系统 施耐德电气PLC除了在输煤、化学水、除灰渣、 脱硫/硝等辅助控制系统应用比较广泛外，在电厂 其它辅助系统中，如暖通空调、热网系统、启动

12、 锅炉、锅炉吹灰、锅炉定排、FSSS、空预器、胶 球清洗、旋转滤网、大小汽轮机ETS保护系统、氢 系统（氢冷机组）、升压站（电气）、斗轮机、 卸船机（船运煤）、翻车机（火车运煤）等应用 也非常广泛。 火电厂公用辅助系统 化学水处理系统 火电厂热力系统中水、汽不断循环，由于设备和 管道系统水的排放、蒸发、泄漏等，会造成水、 汽损失，为保持平衡，必须向系统中补给所需水 量。生水（未经任何处理的水）经过各种方法净 化处理后，用来补充电厂汽水损失的水。化学水 处理系统一般包括锅炉补给水处理、凝结水处 理、循环水处理、汽水取样及加药、化学废水与 净水处理、生活污水和灰水回收处理、反渗透 （预脱盐）、消防

13、水控制、脱硫污水处理（如采 用湿法脱硫）、海水淡化等部分组成。 锅炉补给水处理 其主要目的是将天然水在进入汽水系统之前除去 水中的杂质,一般流程为: 天然水 混凝沉淀 过滤 离子交换 补给水 混凝沉淀：除去水中的小颗粒悬浮物和胶质体物 质，有化学混凝和电混凝两种方式。 过滤处理：除去混凝处理后的水中残留的少量悬 浮物，常采用石英砂或无烟煤或直接过滤。 化学除盐：脱除清水含盐(金属离子和酸根)，使 之成为可供锅炉使用的无盐水。包括阳离子交 换，去CO2，阴离子交换，混合离子交换等。 主要控制：滤池、澄清池、加药设备、过滤器、 阳床、阴床、混床、水箱、泵、风机、酸碱储存 和计量设备等。 凝结水处理

14、 凝结水处理系统包括：凝结水精处理系统和体外 再生系统，一般由高速混床、阳树脂再生罐、阴 树脂再生罐、再循环泵、树脂存储罐、混脂罐、 酸碱设备、冲洗水泵、风机等组成。 凝结水处理系统中的设备大都是周期性工作的， 要求定时进行还原和再生，采用施耐德电气公司 的PLC可以轻松实现工艺流程自动化，大大提高 控制可靠性和自动化水平。 现场可将废水处理、化学取样、加药系统集中在 化水控制室内统一控制和监视。在化学水处理 车间，由于有很多腐蚀性介质，要求自动化设 备具有抗腐蚀能力，施耐德电气公司的Modicon Quantum 系列自动化平台具有针对腐蚀性环境的 表面涂敷涂层模板，可满足用户现场需求 Mo

15、dicon Quantum自动化控制系统 已广泛应用于电厂的化学水处理系统中，大大降 低化学车间工人的劳动强度，提高自动化水平， 在国内拥有卓越业绩。 910 施耐德电气与 火电行业 工厂级 企业级 控制级 冗余系统 服务器 HART 历史数据库 系统 设备级 制造执行系统批量管理系统 ERP系统 操作员监控站 热备控制器 远程输入/输出 Profibus PA 智能马达 控制中心 企业历史数据库系统： 基于Vijeo Historian数据存储和报表工具，用于数据采集、历史记录和所有用户提供 各个独立系统的报表数据。 制造执行系统(MES)：基于模块化和非侵入式的制造执行系统软件Ampla，

16、帮助用 户管理工厂的生产、绩效、停机等。 批量管理系统：帮助用户跟踪从原材料到成品的整个生产过程。 操作员监控站：基于SCADA软件Vijeo Citect，为操作员提供所有的直观信息和各种 分析工具，并可给企业历史数据库系统回填数据。 工程师开发站：基于系统开发工具UAG/sg2，整合工艺设计与自动化设计，并提供 功能强大的对象库及与第三方软件交互接口。 控制器：基于同一Unity平台的多种性能可编程自动化控制器Quantum / Premium / M340，以及SIL3安全等级控制器Quantum Safety。具有“热插拔”功能，可实现 热备冗余系统(M340除外)。 现场人机界面：M

17、agelis HMI和工控机。 输入/输出：开放性的智能分布式I/O系统Adyants STB，可集成任意施耐德电气设备 和众多第三方设备。 电机相关设备：用于电机起动-控制-保护的TeSys U、TeSys T和Altisoft；Altivar变 频器及其前端有源组件AEF；和整合以上系统而成的智能马达控制中心。 电力保护和监控：Sepam数字式保护继电器与PowerLogic电能仪表。 远程控制终端：通过Wde/ETG1000/ETG3000，实现对远方现场的操作和维护。 现场设备管理：支持FDT/DTM技术，统一管理各种类型的现场设备。 实现生产系统和商业系统(ERP)的互联 协同自动化

18、控制系统 Plant truxure TM 过程控制系统 为您的过程应用度身定做： 兼顾现场控制和集中控制的需求 为您的复杂应用提供高级过程控制功能 高可用性和维护简便性 掌控实时生产数据，制定最优决策 能源管理系统 通过施耐德电气定义的4步法实现整个项目 周期的能源管理： 安全仪表系统 确保在紧急状况下完成安全停机： 符合IEC61508和IEC61511功能性安全标准 得到TV莱茵认证，适用于安全等级为SIL3 的应用 基于1oo2热修复容错构架 安装节能 基础设施 通过自动化方案 进行节能优化 监控、维护、 改善 主动式提高能源效率 能源审计 与测量 被动式提高能源效率 施耐德电气完整的

19、自动化解决方案 1112 施耐德电气与 火电行业 全面升级的CPU的技术特征 随着Unity自动化平台的发布，Modicon Quantum推出8款 基于Unity平台的CPU。这些CPU在指令执行速度，内存 容量，通讯性能和热备性能等方面获得了巨大的突破： 最佳执行速度 入门级140CPU31110处理器 新的CPU体系结构： “Intel inside”的Pentium双处理器结构 高性能多任务结构140CPU651/67* 处理器具有最佳 性能 内存增强 程序内存扩展可高达7Mb 数据文件内存扩展可高达8Mb 可定制向PLC的程序下载 通信增强 高端CPU具有USB编程端口 集成以太网端

20、口，内置Web服务器和可在事件发生时自 动发送电子邮件 增强的以太网性能 高性能热备解决方案 即插即用式的热备 卓越的切换性能 用于诊断和控制的集成的小键盘/LCD液晶显示器 在线修改硬件配置 性能卓越的高端自动化平台-Modicon Quantum 过程控制硬件平台 施耐德电气公司自动化专家 Modicon Quantum系统的构成 Modicon Quantum系统，通常由以下几个部分组 成： 背板 从2槽到16槽，多种背板可选；采用钢板结构，螺 钉固紧，牢固可靠；采用80M的高速背板总线技 术，速率恒定，支持Quantum系列的所有模板； 任何模板可置于任意槽位，安装调试方便；支持 所有

21、模板的带电热插拔，不会造成系统或模板的 损坏，方便维护。 电源模板 Quantum电源模板主要有两种作用，一方面是向 背板提供+5V直流电源，为CPU、I/O模板、专用 功能和通讯等模板供电，另一方面是保护系统免 遭杂波和额定电压摆动影响；Quantum系统提供 低功率独立电源、高功率累加电源和高功率冗余 电源三种电源模板；输入电压从24到230 V，交流 和直流多种可选；输出电流从3A到8A，可根据需 要自由选择。 CPU模板 全新推出的基于Unity高性能Quantum CPU，采用 双处理器结构，分担程序处理与通讯任务；运算 能力极大提高，每毫秒能够处理数万条指令；多 任务操作系统，能够

22、方便灵活的定制程序；内置 4M内存，还可通过PCMICA卡扩展7M的程序内存 和8M的数据/文件内存；集成12M的USB高速编程 端口，集成以太网、Modbus和MB+通讯；模板上 内嵌键盘和LCD液晶显示屏，可以非常直观的对 CPU进行诊断和控制。 输入/输出模板 Quantum系列提供多达34款的离散量输入/输出模 板，输入信号类型支持交流和直流电压，输出信 号类型支持直流和交流电流以及继电器输出，通 道数从16路到96路不等，用户可根据需要自由选 择，Quantum还能提供同时集成输入和输出通道 的离散量模板；Quantum还提供9款模拟量输入/ 输出模板，输入信号支持电压、电流、热电阻

23、、 热电偶等，输出信号支持电压和电流，通道数从 4路到16路不等，分辨率从12位到16位不等，用户 可灵活选择，Quantum也能提供同时集成输入和 输出通道的模拟量模板。 专用功能模板 Quantum系列支持多种专用功能模板，与火电行 业相关的模块有： 1.涂敷涂层模板，为保证控制系统能够在含化学雾 气、有机溶剂、粉尘、潮湿、霉变的腐蚀性环境 中正常使用，Quantum系列的绝大部分模板和背 板都能够提供满足多种严格标准和认证的涂敷涂 层产品； 2.锁存/中断模板，Quantum提供一种适用于时间要 求极为苛刻的应用的多用途、高性能模板，该模板 具有16个可独立编程的24VDC数字量输入通道

24、，支 持IMOD中断处理模式，自动锁存/清除锁存模式和 高速输入模式三种工作方式； 3.精确时间标记 (SOE) 模板，Quantum专门为精 确的标记事件发生的时间而设计了一款高性能时 间标记模板，该模板直接连接GPS时钟，对时精 度可达us，具有32路数字量输入，每路的时间标 记精度可严格达到1ms，模板本地存储事件的年月 日，小时，分钟，秒和毫秒信息，每模板最多可 存储4096个事件，该模板还具有防噪音，防抖动 功能，能进行信号的调理，避免时间的误判； 通讯模板 Quantum系统除了提供集成在CPU上的以太网通 讯，RS232/485串口通讯，Modbus Plus通讯， USB等通讯

25、外，还专门提供了一系列的通讯模 板，包括以太网通讯模板，S908 RIO通讯模板， Modbus Plus通讯模板，AS-I通讯模板，Modbus 通讯模板，Profibus DP通讯模板，Interbus通讯 模板和异步串行等多种通讯模板。 唯一全开放的工业以太网，应用层采用中国国家 标准的Modbus协议。以太网模板采用独立处理 器，减少了扫描时间，热备系统中支持IP地址自 动切换，CPU可支持多达6个以太网模板。无需 增加任何硬件或软件可与第三方厂家的以太网 设备进行连接，支持TCP/IP远方编程、上载/下 载、监视、参数修改。内置Web Server支持浏览 器访问，用户自定义网页开发

26、，支持OFS（OPC Factory Server），支持“透明就绪”。 Modicon Quantum 操作过程更安全 Modicon Quantum 安全系统 施耐德电气推出通过SIL 3认证，符合IEC 61508标准的安全PLC产品，在关 键过程控制应用中保证人员、工厂、生产设施以及环境的安全。 Modicon Quantum 安全系统可确保多种关键应用最大程度的安全性和可 用性： 紧急停车系统（ESD） 锅炉保护系统（BPS） 火气检测系统（F FGD 电气系统等部分。 脱硫岛输入/输出信号表： 工艺系统DIDOAIAOPIRTD小计 3#烟气系统611220304100 4#烟气系

27、统611220304100 3#增压风机系统611681116103 4#增压风机系统611681116103 3#脱硫塔系统232111292310387 4#脱硫塔系统232111292310387 3#/4#氧化风机系统712212059119 电气系统2466464080382 3#机组与3#FGD硬线接口20101040044 4#机组与4#FGD硬线接口20101040044 初级旋流器系统25514419000418 工艺水系统3916700062 过滤液系统2235214500294 1#湿式磨制系统913617213150 2#湿式磨制系统913617213150 石灰石浆液

28、制备区收集系统2618300047 石膏储存214200027 石灰石浆液系统 724814000134 石灰石卸料系77236200108 事故浆液系统6124700092 1#真空皮带过滤机系统5812711382 2#真空皮带过滤机系统5812711382 合计 Total21378093303325813415 自动控制系统构成 脱硫控制系统的系统功能范围包括数据采集（DAS）、模拟量控制（MCS）、 顺序控制（SCS）等各项控制功能，是一套软硬件一体化的完全成套FGD各项 控制功能的完善的控制系统。脱硫控制系统采用集中控制方式，监控范围包括 整个脱硫工艺系统内的状态参数检测、对象调节

29、及控制。 在脱硫控制室内，运行人员以LCD、键盘和鼠标为主要操作手段，实现对 #3、#4脱硫及其公用系统正常工况下的监视和控制；以及异常工况的报警和 紧急事故的处理。PLC控制系统配置3个操作员站、1个历史数据站和1台A3记 录打印机等，以满足运行人员对#3、#4炉FGD和公用辅助系统进行集中监视 控制的需要。 根据控制要求，配置五套功能上相对独立的Quantum双机热备系统, 运行时一 主一备，并通过高速光缆连接,CPU采用140CPU67160, 编程软件采用Unity 。 通过以太网PLC实现系统间的互联以及与上位机的通讯。为满足对现场大量控 制点的监控，采用基于S908协议, 双缆冗余

30、的RIO扩展方式。为保证系统电源 的可靠性,采用双电源方式. 应用总结 盘山发电厂2x600MW机组脱硫系统实现了3#，4#机组的脱硫工艺控制，该系 统结构紧凑，软件和硬件配合得当，功能划分合理，操作简单，控制系统故障 环节少，可靠性高。系统自动化程度高，实现了少人值守，同时也实现了设备 的安全、经济运行，可取得长远的经济效益。 4546 施耐德电气与 火电行业 工程简介 一、二期（4x360MW）工程分别于1992年、1998年投入运行，总装 机容量为4x360MW，本次改造包括一期化学水处理控制室内的生水预处理、除盐和生活 污水处理系统三套PB400控制系统，二期化学水处理控制室内的生水预

31、处理和除盐水处理 系统两套S90-30控制系统。 改造方案 将一期三套PB400控制系统进行彻底改造，采用一套QUANTUM全新的双机热备PLC控制 器140CPU53414，将预处理和除盐控制整合在一起，一期污水站安装一套远程I0控制器替 换一期污水站PB400控制系统，PLC安装在一期控制室。将二期两套S90-30控制系统进 行彻底改造，采用一套QUANTUM全新双机热备PLC控制器140CPU53414，将预处理和除 盐控制整合在一起，PLC安装在二期控制室，通过上位机实现设备的操作、控制逻辑的修 改、报警的显示以及历史数据的存储，完全取消硬手操盘、模拟屏和常规显示控制仪表。 系统功能

32、实现系统所有信号（模拟量、开关量）的采集、报警、历史显示和报表自动生成等； 实现现场所有电磁阀、泵和风机等设备的远方手动操作和状态显示； 实现目前一、二期控制系统所有的控制功能和控制方式； 具有与一、二期其它外围辅助控制系统（比如制氢站、次氯酸钠制备）进行通讯的接 口；具备向一、二期主厂DCS控制系统提供通讯的接口；具备向电厂MIS系统提供通讯 的接口。 系统结构 本次改造的控制器采用Modicon Quantum140系列，上位机采用INTOUCH9.0监控软件。 一期控制室安装一台工程师(兼操作员站)、用于一、二期化水系统的监视及一期系统的控 制。二期上位机配置一台操作员站、一台工程师站(

33、兼操作员站)和一台数据服务器，二期 操作员、工程师站无需授权对一、二期设备具有完全的监控功能.上位机之间以太网连接， 互为热备用,可集中控制一、二期设备。上位机通过以太网模板与Quantum控制器组成工 业以太网网络。一期、二期化学水系统采用Quantum双机热备CPU+远程IO方式，通讯协 议采用S908 RIO确定性通讯规约，通讯速率恒定，不随站点数和距离的增加而衰减，保证 远程IO与本地IO同步更新，以确保控制系统的安全性和实时性。一期污水站远程站通过光 纤与CPU相连。 应用情况 一、二期化水系统经技术改造后,彻底改变了现场运行方式，极大地减 轻运行人员的操作量，提高了系统稳定性。 工

34、程简介 1、2机组分别于2002年4月和2004年5月并网发电，总装机容 量为2x650MW。此次改造是1号、2号机组除盐水生产系统控制部分，制水量2880m3/ d，1、2机组除盐水生产系统改造的工艺部分主要有OSDA、OSDB、OSED、OSIR等 几个部分。 控制系统改造方案 除盐水控制系统原采用PLC控制，硬件为OMRON C2000H，下位机编程软件为OMRON 的SSS，上位机为上海天高电脑科技有限公司自行开发的FAGM9801组态软件。对现有 除盐水的PLC系统进行整体改造，PLC硬件采用一套QUANTUM全新的双机热备控制器 140CPU67160,上位机监控系统采用IFIX

35、4.0中文版无限点,取消台面硬开关和报警做成 LCD软手操报警。将现有的反渗透系统Mircologix 1200 和SLC5/03 两套PLC拆除，采用 MODICON的远程I/O方案，反渗透控制系统共计200点左右，通过冗余的同轴电缆接入 改造后的除盐水制水系统，形成一个完整的控制系统。 控制系统组成 除盐水控制系统改造按其内部设备的工艺运行情况分：系统启动控制、系统停运控 制、设备再生（反洗）控制、中和池中和排放控制、再生热水箱投运控制、SER和 SED泵控制，SIR加氨控制及反渗透控制等。系统改造的硬件点数近900点，加上大量 的内部变量如当前步序、剩余时间、下一步的步序、设置的各种参数

36、，实际实时通讯 的点数将超过2000点,实际的I/O点数如下: DIDOAIAO小计 实际I/O点3952821004781 点数/每卡件3232168 卡件数14107132 配置后4483201128888 备用点5338124107 备用率13.42%13.48%12.00%100.00% 核电秦山联营有限公司1、2机组除盐水生产系统控制部分改 造工程 控制系统结构 控制室内布置两台LCD操作员站（其中一台具备工程师站功能）, 通过140NOE77101 工业以太网模块实现对整个除盐水水处理系统的监视、操作、调试及PLC组态修 改等功能。改造后的除盐水水处理控制系统采用CPU为32位处理

37、器、时钟频率为 266MHZ的140CPU67160双机热备控制器,冗余切换时间小于48ms。控制器主站 （140CPU67160）和从站（IO）之间采用冗余RIO总线通讯, 通讯协议采用S908 RIO确 定性通讯规约，通讯速率恒定，不随站点数和距离的增加而衰减，保证远程IO与本地IO 同步更新，以确保控制系统的安全性和实时性。 应用情况 除盐水控制系统改造后,彻底改变了现场运行方式，极大地减轻运行人 员的操作量，提高了系统稳定性。 4748 施耐德电气与 火电行业 应用： 海水淡化、精处理、渣水控制、雨水泵房、循环水控制、输 煤程控、除灰/渣、电除尘、暖通空调、启动锅炉、电解海水 制氯等辅

38、助车间网络 产品： Modicon Quantum Concept Unity Pro 目标： 建立4x1000MW机组辅控网自动化系统采用以太网 通讯，以保证系统的可扩展性 项目介绍 一期工程是国家“十五”863计划“超超临界燃煤发电技术” 课题的依托工程和超超临界国产化示范项目，华能玉环电厂规划装机容量为 4台100万千瓦超超临界燃煤机组，是目前国内单机容量最大、运行参数最高 的燃煤发电机组。 2006年11月28日，国内第一个国产百万千瓦超超临界电站项目华能 玉环电厂1号机组顺利经过土建、安装、调试、并网试运环节，正式投入 商业运行。 同年12月30日一期2号机组顺利完成168小时满负荷

39、试运行，至此国内 单机容量最大、运行参数最高的燃煤发电机组玉环电厂一期2台 1000MW机组全部投产 4x1000MW燃煤机组辅助控制系统：海水淡 化、精处理、渣水控制、雨水泵房、循环水控制、输煤程控、除灰/渣、电除 尘、暖通空调、启动锅炉、电解海水制氯等提供解决方案。 应用需求 完成各辅助车间联网，在主厂房集中控制室实现辅网集中 监控功能。 完成海水淡化系统工艺控制，满足全厂生产、生活用淡水 要求，完成凝结水精处理系统、循环水系统、雨水泵房系统的工艺控 制，组成“水”网控制系统。 完成输煤程控、含煤废水、工业电视、厂级监控等系统控 制，完成与卸船机、堆取料机、喷淋系统的联网要求，组成“煤”网

40、控 制系统。 完成锅炉底渣、锅炉飞灰、电除尘等工艺系统的控制，组 成除灰渣网控制系统。 完成空调、冷冻水、送排风机等设备控制，满足室内温度 要求，保证机组冷冻水流量恒定等工艺控制。 完成启动锅炉、制氯等其它辅助工艺系统控制。 解决方案 经过对需求的仔细研究，用户决定选用施耐德电气推出的针对电力工业而设 计的Modicon Quantum自动化平台。特别是全新的CPU加上无IO字数限制的 本地扩展，能够以极其经济的成本，满足系统功能性和可靠性。 玉环电厂 4x1000MW机组辅控系统网络冗余，通讯冗余，采用双机热备CPU和S908 RIO总线技术，根据工艺系统规模要求配备了不同的CPU型号。辅控

41、系统主 要分为：海水淡化、精处理、渣水控制、雨水泵房、循环水控制、输煤程 控、除灰/渣、电除尘、暖通空调、启动锅炉、电解海水制氯等辅助车间网络 系统。 海水淡化系统 4x1000MW机组海水淡化处理系统是目前全国容量最大的海水 淡化装置，系统工艺流程： 混凝沉淀+侵入式超滤 +SWRO+二级RO ，制水量1440吨/小时。 海水淡化控制系统配置冗余网络，采用S908 RIO 总线，海水淡化系统 主要分为超滤反渗透系统和海水豫处理系统。超滤反渗透控制系统采用 Unity Quantum 140CPU67160双机热备系统, 系统点数约5000点。 4X1000MW机组超滤膜池系统图 4950 施

42、耐德电气与 火电行业 精处理系统 4x1000MW机组凝结水精处理系统采用中压系统，每台机设 置4x33%凝结水量的高速混床系统、1套100%容量的大旁路系统、1套 混床单元的旁路系统、每套设置一个汽水取样加药装置、两台机组合 用1套体外再生系统统等组成。每台机组需处理的凝结水量为2000m3/ h，每二台机组凝结水精处理控制系统采用1套140CPU53414双机热备 系统，系统点数为3312点。 输煤系统 4x1000MW机组输煤系统完成卸煤、贮存、分配、筛选、 破碎、燃料计量、 正品和煤耗，取样分析和去除杂物等工艺系统控 制。 4x1000MW机组输煤程控设置2套PLC、采用Unity Q

43、uantum 140CPU67160双机热备系统。含煤废水系统设置2套PLC，系统通过 以太网与输煤控制网通讯。卸船机控制系统通过工业以太网光纤总线 接入输煤控制网，距离约3000米，通讯协议采用MODBUS TCP/IP。 4套斗轮取料机与1套煤场喷淋系统通过冗余的单模光缆组成MODBUS 总线接入输煤控制网,距离约1000米。电子皮带秤、取样装置、循环 链码、除铁器等系统采用硬结线方式连入输煤系统。 4X1000MW机组凝结水加药系统图 4X1000MW机组输煤程控系统图 除灰/渣控制系统 4x1000MW机组除灰/渣控制系统系统 网络冗余、通讯冗余、采用S908 RIO总线技术, 系统采

44、用6套140CPU43412双机热备系统,完成玉 环电厂4x1000MW机组输灰、除渣、灰库等工艺 系统控制。 渣水系统 4x1000MW机组渣水系统完成溢流水 泵、冲洗水泵、冷渣水泵、污水泵、排污泵等设 备的控制，主要分渣水系统和轴封系统。4台机组 共涉及160多个阀门，50多台泵，4台机组采用2 套140CPU43412双机热备系统完成。 4X1000MW机组灰库气化风机系统图 4X1000MW机组捞渣机系统图 4X1000MW机组电除尘系统图 电除尘系统 4x1000MW机组锅炉电除尘器设计为三 室四电场，电除尘工艺控制系统网络冗余、通讯 冗余、采用S908 RIO总线技术，每台机组采用

45、1套 140CPU43412双机热备系统，用于电除尘控制系 统设备启、停控制，现场信息采集与处理，每套 系统点数约为512点。 暖通空调系统 4x1000MW机组暖通空调系统采用2套 Unity Quantum 140CPU67160双机热备系统，完 成电控楼、集控楼、汽机房、CAS楼、脱硫输煤 楼、石膏脱水楼等工艺系统控制。系统采用S908 RIO总线技术，各个远程站采用光纤转换模块连 接。 基本配置 本地I/O组成： CPU: 140CPU67160 4个 电源：Quantun电源 140CPS11410 4个 网络与通讯模板： 140NOE77101 4个 控制层网络模板： 140CRP

46、93100 4个 远程I/O组成： 14个远程I/O 模块模块配置： 电源：Quantun电源 140CPS11410 27个 控制层网络模板： 140CRA93100 27个 I/O采集模块： 140DDI35300 开关量DC输入32点 60个 140DDO35300 开关量DC输出32点 36个 140AVI03000 模拟量输入双极性8通道 90个 140ACO13000 模拟量输出8通道 37个 140ARIO3010 模拟量输出8通道 25个 4X1000MW机组暖通空调基本配置图 5152 施耐德电气与 火电行业 其它控制系统 系统采用 Modicon Micro实现，锅炉额定出

47、力：35t/h。电解 海水制氯控制系统由武汉兴达高技术工程有限公 司采用施耐德Modicon 140CPU11303实现，系统 设三套出力为90kg/h电解海水制氯装置。 辅助车间网络系统 凝结水精处理系统、海水淡化系统、电解海水制 氯控制系统以及生活污水和雨水泵控制系统等接 入水处理控制系统网络，构成完整的“水网”， 实现在水处理控制室内对整个“水网”的集中监 控。在水系统联网的基础上将水处理控制系统、 除灰渣控制系统和输煤控制系统整合为全厂辅助 车间控制系统（辅控网），在机组集中控制室完 成对水、煤、灰系统的集中监控。 4X1000MW机组全厂辅助车间网络图 应用反馈 4x1000MW机组

48、辅控网控制系统：海水淡 化、精处理、渣水控制、雨水泵房、循环水控制、输煤程 控、除灰/渣、电除尘、暖通空调、启动锅炉、电解海水制 氯等控制系统产品全部采用Quantum PLC，Quantum PLC 有强大的处理能力和经济灵活的硬件控制平台，其优异 性能为稳定可靠的运行电厂辅机设备提供了优异的技术保 障，也给运行、维护人员提供很大的便利。华能玉环电厂 4x1000MW机组辅控网控制系统自2006年11月和2006年 12月相继商业运行以来，机组辅控系统运行稳定。 “华能玉环电厂4x1000MW机组的辅助控制系统从投产到 目前已安全运行了一年有余，控制系统的软硬件运行比较 稳定，各控制系统的运

49、行指标也比较优良。” Modicon Quantum的高性能，高可靠性带来的高生产 率 Modicon Quantum的兼容性，开放性，易于升级减少 了维护费用 Unity Pro软件开放友好的设计带来的高效率 广泛支持多种通讯协议，利于第三方产品的接入 应用： 化水、中水、输煤、除灰除渣等辅控车间网络 产品： Modicon Quantum Concept 目标： 发电厂四期2x1000MW机组辅控网自动化系统 采用以太网通讯，以保证系统的可扩展性 项目介绍 四期2x1000MW燃煤凝汽式汽轮 机发电机组(7,8号机),是国内单机容量最大、运行参数 最高的燃煤发电机组，被列为国家“863”科技攻关项 目,该工程动态投资74.8亿