吕四港电厂1号机组脱硫DCS系统改造

3 DCS改造的目标

新的DCS系统与PLC系统相比具有以下优点：FGD控制功能与老系统一致，并完善了报警及历史查询功能；脱硫控制系统的安全性和稳定性提高；可靠的冗余电源，系统卡件供电电源冗余；独立的操作员站，不依托于SCADA服务器可独立运行，安全性高；稳定的网络通讯，保证数据传输稳定。

4 DCS改造方案的内容

1号机组脱硫DCS改造采用OVATION分散控制系统。作为当代最先进的DCS系统之一，它提供了可靠、完整的过程控制，具有强大的过程控制策略。此外ovation分散控制系统还具有强大的历史功能，保证用户对过程数据、报警、SOE、操作等所有信息进行查询和检索。

4.1 DCS系统结构

OVATION系统的重要特点之一是具有一套完整、可靠、开放的通讯系统。通讯设备采用市场上通用的CISCO公司的快速以太网交换机，艾默生过程控制有限公司的网络结构克服了服务器/客户机这种主从依赖关系的网络结构，采用的是单层的，点对点的对等结构的冗余的100Mbps的一体化的快速以太网，系统中不需要任何网关。

同时OVATION系统采用的是ORACLE全嵌入式、分散形的关系数据库，系统能将数据管理分散嵌入到网络上的对应的站点中，任何站点的工作均不需要彼此依赖。使得系统在数据管理上真正做到了彻底地分散。改造后的系统网络结构见图2。

4.2 DCS系统改造硬件配置

4.2.1过程控制单元DPU

过程控制单元是DCS电厂控制的核心，具有重要的作用。实现DCS保护，模拟调节，顺序控制，数据采集等与工艺过程和设备直接相关的功能。

过程控制单元DPU中的主要部件包括：

1）过程控制器

《火电厂热控系统可靠性配置和事故预控》中对控制器的配置有如下要求：

（1）单元机组分散控制系统控制器应采用冗余配置，其对数应严格遵循机组重要保护和控制分开的独立性原则配置，不应以控制器能力提高为理由，减少控制器的配置数量，从而降低系统配置的分散度。

（2）为防止一对控制器故障导致机组被迫停运事件的发生，重要的并列或主/备运行的辅机（辅助）设备控制应分别配置在不同的控制器中。

根据以上要求，1号机组脱硫DCS系统需配置两对冗余控制器。控制器将布置在电子设备间，通过交换机等网络设备与位于中控室的人机接口站进行通讯。与控制机柜布置在一起的有DCS电源分配柜和交换机柜。交换机柜则为控制器和人机接口MMI提供通讯工具。

2）I/O模件配置

根据用量和裕量15%的要求，配置相关的I/O模件。具体I/O模件配置及数量见表1。

3）电源系统及接地

DCS系统配置1面电源分配柜用于脱硫DCS系统设备的供电。电源分配柜布置于相应的电子设备间，用于分配用户提供的两路交流220VAC电源。通过其内部的分配、保护、开关回路将它们分配给所有的DCS设备：

其中每个过程控制单元DPU接受相应侧电源分配柜来的两路交流电源，其内部的模件化电源以冗余的方式为柜内的所有模件及相应的现场变送器供电。正常工作时，每一个模件柜的二路电源同时工作，各带50%负荷，当一路电源故障后，另一路电源自动带100%负荷。

机柜已配有信号地和安全地接地铜排，采用信号地和安全地分开连结方式，最终以单点接地方式接入用户提供的接地网。

4.2.2控制室/工程师室设备

新增控制室/工程师室设备：2台操作员站：布置于集控室；1台数据库服务器/工程师站：布置于脱硫DCS工程师室；2台历史站：采用冗余历史站配置，布置于脱硫DCS工程师室；1台OPC站：布置于1号机组DCS工程师室。

4.2.3网络通讯系统

1号机组脱硫DCS系统配置1面电网络柜，用于布置网络交换机。1号机组脱硫DCS系统配置1对冗余交换机，采用单层的、点对点的对等结构的冗余的100Mbps的一体化的快速以太网，系统中不需要任何网关。该网络系统用于单元脱硫系控制器，操作员站，工程师站等的通讯。

5 DCS改造方案的实施

在1号机组超低排放改造期间，工作人员进行了1号机组脱硫DCS系统的改造工作，涉及到的设备包括：原PLC系统设备、DCS系统设备、电源系统、通讯系统、工程师站、操作员站等。

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