目前計算機技術飛速發展,微型計算機主機、外圍設備更新換代速度很快,計算機的功能越來越強大,而使用越來越方便,從前需要計算機專業技術人員使用維護,現在普通技術人員就可以使用,甚至進入普通家庭使用,計算機價格已從貴族走向平民化,到了普通家庭可以承受的水平。
隨著計算機技術的發展,火電站計算機監控系統的技術同樣也在迅速的發展,新的控制系統結構、新的控制裝置、新的軟件等不斷涌現,層出不窮。目前火電站計算機監控技術主要朝著網絡化、智能化、軟件組態化、控制無人化方向發展,隨著計算機技術的不斷更新,火電站計算機監控系統還將向更高的目標發展。
一、網絡化
早期的計算機通常是單臺運行的,且計算機的數量較少,但隨著計算機數量的增多,,計算機處理數據的增多及計算機數據處理速度的提高,計算機對數據交換、共享信息提出了要求,計算機網絡也就應運而生了。計算機網絡目前還沒有嚴格的定義,通常我們可以理解成若干計算機設備為傳遞數據、信息而組成的計算機之間的連接。
計算機網絡按地域跨度可分為局域網和廣域網,火電站計算機監控系統是企業內部建立的網絡,屬于局域網。計算機網絡按用途可分為專用網和公眾網,火電站計算機監控系統屬于專用網,而目前的Internet互連網屬于公眾網。計算機網絡按結構可分為星型網結構和總線網結構。
計算機網絡是現代計算機技術高速發展的標志,計算機網絡已逐漸成為各種先進技術發展的基礎。
火電站計算機監控系統的快速發展也是立足于計算機網絡技術的發展,在火電站計算機監控系統中,有上位機、當地控制單元等各種各樣的計算機及計算機控制裝置,若它們不形成網絡,則這些計算機及裝置只能獨立運行,不能實現數據共享,不能充分發揮出計算機控制系統的優越性,只起到了代替常規自動控制設備的作用。因此,火電站計算機監控系統勢必向網絡化發展。
火電站計算機監控系統朝著網絡化方向發展是因為有下列的需要。
(一) 數據共享的需要
火電站計算機監控系統是由上位計算機、當地控制單元的計算機裝置等各種各樣的計算機組成,這些計算機均能獨立運行,完成各自完成的功能,但要讓這些計算機協調工作,充分挖掘出計算機監控系統的潛能,就必須通過數據的交換,共享它們之間的數據,才能協調的完成對整個電站各設備的控制調節。共享數據就要求計算機監控系統向網絡化發展。
(二)裝置共享的需要
火電站計算機監控系統采用網絡化后,可以共享計算機硬件設備、裝置,以減少硬件設備、裝置的維護工作量。
如火電站計算機監控系統可以只在上位機設大屏幕顯示器、打印機,而不必在每個當地控制單元配置顯示器、打印機,在當地控制單元上可以只設置簡單的數碼顯示器顯示重要數據,所有當地控制單元的數據都可以集中在上位機的顯示器上進行顯示、查詢,集中在上位機的打印機上進行打印。
再如當地控制單元采集的電站設備的數據,除當地控制單元自己使用外,可通過網絡送往上位機,供上位機處理用,上位機也就沒有必要為數據處理再另外配數據采集裝置。
(三) 調度自動化的需要
要對電站進行自動調度,除火電站內部的計算機及裝置需形成網絡外,火電站計算機監控系統還將與調度自動化系統連成網絡,進行數據通信,數據交換,通過網絡通信,調度終端計算機將調度命令送火電站計算機監控系統,火電站計算機監控系統將電站各設備運行參數、狀態送調度端計算機。網絡化是實現火電站調度自動化的必要前提。
(四) 系統擴展的需要
火電站計算機監控系統向網絡化發展后,系統擴展方便,便于電站擴充計算機監控系統的功能,如與電站信息管理系統及其它的系統相連,可形成火電站綜合管理系統,也便于火電站計算機監控系統分期實施,后期工程的投產不影響先期工程的運行。
二、智能化
計算機技術的高速發展,使人工智能技術得到了迅速發展,人工智能技術在機器人、汽車及其它領域得到了廣泛應用。智能化也是火電站計算機監控系統的一大發展方向。
火電站計算機監控系統智能化主要體現在對監控系統的自動診斷,對運行人員進行操作指導,對事故、故障處理進行指導。
(一) 自動診斷監控系統
火電站計算機監控系統智能化體現在監控系統能對自身進行診斷,對自身診斷的廣度和深度不斷加強,包括了硬件和軟件,上位機和當地控制單元。
火電站計算機監控系統檢測到自身故障后,自動報警,并采取相應的安全措施,若有備用設備,則自動將備用設備投入運行。對監控系統進行自診斷,大大提高了監控系統的可靠性。
(二) 自動診斷電站設備
智能化的火電站計算機監控系統還對電站設備進行診斷,監控系統對火電站設備的診斷是有別于監控系統對設備的事故、故障報警動作的,事故、故障是設備異常情況發展到一定程度的結果,監控系統對設備的診斷就是要及時發現設備的異常情況,診斷是發現設備異常情況的一種過程。
對電站設備的診斷實際上也就是監控系統對設備某些運行參數進行判別、比較的過程,當診斷發現異常情況后,由監控系統采取預防性措施并報警,以防止異常情況發展成事故或故障。
如機組在開機到帶上負荷后的一段時間內,在正常情況下機組的軸承溫度是以一定的速率上升的,并穩定在一個溫度點左右,若在機組開機后軸承溫度上升的速率很快,這時機組軸承溫度雖未到達事故停機的溫度,但已說明軸承溫度出現了異常情況,有了自動診斷就可以及時發現溫度異常的情況,發現報警,機組如有備用冷卻水則投入冷卻水或停機檢查,以防止軸承溫度上升過快,出現燒毀機組軸承的情況。
(三) 指導運行操作
火電站計算機監控系統智能化還體現在對運行人員的操作指導上,火電站計算機監控系統除在運行人員誤操作時拒絕執行命令并發出告警外,在運行人員操作前還給出正確的指導操作,以提醒運行人員進行正確的操作。
如在斷路器操作過程中,若為合斷路器操作,計算機監控系統將給出先合隔離開關,然后再合斷路器的操作指導;若為分斷路器操作,則將給出先分斷路器,再分隔離開關的操作指導。若計算機檢測到的操作順序與正確的操作順序不一致時,計算機監控系統將拒絕執行操作命令并發出告警。
(四) 指導事故、故障處理
火電站計算機監控系統的智能化還體現在電站設備出現事故、故障時,計算機監控系統對事故、故障處理起指導作用。
在火電站中,一旦出現事故或故障情況,要求運行人員能立即根據事故、故障現象判斷出原因,并立即進行處置,但電站的事故、故障有時是很復雜的,各設備狀況不相同,運行人員的經驗也各不相同,加之在事故、故障時人員精神緊張,在事故、故障處理過程中容易發生處置失當的情況,進一步加劇了事故、故障的擴大。因此,指導電站事故、故障的處理是計算機監控系統的發展方向之二。在火電站出現事故、故障時,計算機監控系統將根據電站設備的事故、故障情況,給出預先設置好的事故、故障處理指導,使運行人員在處理指導下,快速的處理事故、故障,將事故、故障控制在最小的范圍內,使事故、故障造成的損失變為最小。
三、軟件組態化
軟件組態化也是火電站計算機監控系統一大發展方向之一。
組態化的軟件主要是指在上位工控機和前置工控機的軟件。組態化軟件通常也是一種模塊化的軟件有實時數據庫、動畫、上下限設置、狀態控制、各種實時趨勢圖和歷史趨勢圖、各種輸入輸出接口程序等等功能。
組態軟件最大的特點是使用方便,維護方便。在使用方面通常使用菜單及各種圖形界面操作方式,操作使用直觀;在維護方面,其優點明顯突出,組態軟件都提供有工具軟件,使得控制系統的開發者不必為每個控制系統編制源程序,只需根據對控制系統的要求,對軟件的功能進行設置組合,就完成了控制系統的軟件的組態,當監控系統有設備或功能增減時,同樣可以方便的完成軟件的維護。
使用組態軟件的優點在于控制系統的開發時間短,軟件的可靠性高,因為軟件是經過在各種情況下測試的,軟件的維護簡單方便。
四、控制無人化
現在在工業發達國家,無論是大型火電站還是小型火電站,許多電站都實行無人值班。電站實行控制無人化、無人值班,并不是說必要的操作也不需要運行人員,不管電站有無遠方操作功能,電站的一些必要操作還是需要有一個人員在當地或遠方進行,如給出開停機命令等,因此,無人值班電站有時也被稱之為一人操作電站,即只需一個值班人就可以進行電站的開停機控制、運行操作,這些操作完成后,自動控制系統就可自動控制電站設備運行,當電站自動控制系統具有遠方遙控功能時,可由一人在遠方進行遙控操作。
火電站計算機監控系統向控制無人化方向發展是必然趨勢。常規自動控制系統要實現火電站控制無人化,技術難度很大,采用計算機控制系統后則易于實現。
火電站計算機監控系統向無人化方向發展,其最大的優點就是極大的減少了運行人員,減少了運行費用,長年累月節省下來的運行費用是非常可觀的。
我公司從2000年開始陸續為宜州懷遠糖廠,柳江拉堡糖廠,宜州石別糖廠的自備火電機組進行了微機自動化改造,取得了良好的效果。
由此可見,糖廠自備火電站采用計算機監控系統技術是未來發展的必然趨勢。
責任編輯:gt
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