基于EDPF-NT+的電廠環(huán)保數(shù)據(jù)集中采集中心的實(shí)現(xiàn)

梁偉平，賈巖，張超峰

（華北電力大學(xué)自動(dòng)化系，河北保定　071003）

基于EDPF-NT+的電廠環(huán)保數(shù)據(jù)集中采集中心的實(shí)現(xiàn)

梁偉平，賈巖，張超峰

（華北電力大學(xué)自動(dòng)化系，河北保定071003）

為了嚴(yán)格遵循國(guó)家在環(huán)保方面的各項(xiàng)政策和標(biāo)準(zhǔn)，火電廠中都增設(shè)了脫硫、脫硝系統(tǒng)，并實(shí)時(shí)監(jiān)控SOx，NOx及粉塵等污染物的數(shù)據(jù)。介紹了基于EDPF-NT+軟件設(shè)計(jì)的環(huán)保數(shù)據(jù)集中顯示系統(tǒng)，論述了其功能及實(shí)現(xiàn)過(guò)程。使用該系統(tǒng)，在不影響生產(chǎn)的情況下可將各個(gè)集控室的環(huán)保數(shù)據(jù)采集到一個(gè)計(jì)算機(jī)上，并設(shè)有歷史儲(chǔ)存和實(shí)時(shí)顯示的功能，便于電廠監(jiān)控和環(huán)保部門(mén)檢查。

火電廠；脫硫、脫硝系統(tǒng)；EDPF-NT+；環(huán)境保護(hù)；數(shù)據(jù)采集

0　引言

我國(guó)某火力發(fā)電廠共分為兩期，一期為2×30 MW（#1，#2）機(jī)組，二期為2×60 MW（#3，#4）機(jī)組，4臺(tái)機(jī)組每臺(tái)都有相應(yīng)的脫硫、脫硝系統(tǒng)，每個(gè)系統(tǒng)都在各自機(jī)組的集控室中顯示數(shù)據(jù)。為便于檢測(cè)和調(diào)控，需要將4臺(tái)機(jī)組SOx，NOx及粉塵等污染物［1］的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中顯示和存儲(chǔ)，一是方便電廠實(shí)時(shí)關(guān)注脫硫、脫硝系統(tǒng)是否工作正常，二是方便國(guó)家環(huán)保部門(mén)對(duì)環(huán)保數(shù)據(jù)的檢測(cè)，從而保證電廠生產(chǎn)工作安全、順利進(jìn)行［2］。

由于電廠的4臺(tái)機(jī)組都在運(yùn)行狀態(tài)，為了不影響生產(chǎn)，就要在新的計(jì)算機(jī)上建立新的工程、新的站點(diǎn)，避免對(duì)運(yùn)行機(jī)組造成不利影響。這里使用該電廠所用的EDPF-NT+分散控制系統(tǒng)（DCS）進(jìn)行新工程的建立和調(diào)試，在電廠的DPU柜中安裝新的COM卡，通過(guò)串口服務(wù)器通信建立環(huán)保數(shù)據(jù)集中采集中心。

1　設(shè)計(jì)方案

首先要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，將新的COM卡安裝在相應(yīng)的脫硝、脫硝DPU柜上，通過(guò)屏蔽雙絞線將信號(hào)傳輸?shù)酵慌_(tái)串口服務(wù)器上，串口服務(wù)器與計(jì)算機(jī)經(jīng)過(guò)以太網(wǎng)連接，通過(guò)EI/O即擴(kuò)展I/O進(jìn)行通信，最終將信號(hào)顯示并儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)上，從而達(dá)到集中顯示的目的。這里，COM卡作為從站傳輸數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)作為主站接收數(shù)據(jù)，具體結(jié)構(gòu)流程如圖1所示。

圖1　系統(tǒng)流程

2　軟件設(shè)計(jì)

2.1EDPF-NT+簡(jiǎn)介

EDPF-NT+是一個(gè)融計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)和自動(dòng)控制技術(shù)為一體的工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品，具有開(kāi)放式結(jié)構(gòu)、良好的硬件兼容性和軟件的可擴(kuò)展性，可廣泛應(yīng)用于火電、水電、冶金、化工、造紙、水泥，污水處理等行業(yè)的過(guò)程自動(dòng)化控制和信息監(jiān)視與管理［3］。

EDPF-NT+適用于各類(lèi)大型、復(fù)雜的工業(yè)過(guò)程控制應(yīng)用，也可構(gòu)成簡(jiǎn)單系統(tǒng)，滿(mǎn)足小規(guī)模、低成本應(yīng)用的要求，是面向整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的先進(jìn)過(guò)程控制系統(tǒng)。

2.2建立新工程

首先，在計(jì)算機(jī)的控制面板中找到網(wǎng)絡(luò)適配器，選擇安裝網(wǎng)絡(luò)適配器，左邊選擇廠商Microsoft，右邊選擇Microsoft Loopback Adapter，點(diǎn)擊下一步，按此步驟建立2塊虛擬網(wǎng)卡（A卡/B卡）。在網(wǎng)上鄰居中找到2個(gè)剛剛建立的網(wǎng)卡，把A卡IP設(shè)為172.101.1.1，子網(wǎng)掩碼設(shè)為255.255.0.0?！案呒?jí)”里面添加末位IP號(hào)為2，150的網(wǎng)卡。按照此步驟，設(shè)置B網(wǎng)卡，但是這里要更改域號(hào)，IP為172.101.2.1。然后依次點(diǎn)開(kāi)“工程管理器”“MIS”“Drop Starter”，根據(jù)EDPFNT+說(shuō)明，建立新的工程，劃分域，安裝并配置新站點(diǎn)，要注意的是，需建3個(gè)站，DROP1為虛擬DPU主站，DROP2為虛擬DPU備用站，DROP150為操作員站，這樣建立工程的工作就完成了。

3　組態(tài)與通信

3.1建立I/O卡件圖

首先建立COM卡的卡件圖，因?yàn)镃OM卡安裝在電廠原有的DPU柜中，從現(xiàn)場(chǎng)取數(shù)據(jù)，所以要在電廠的DPU站中建立卡件圖。以#1 COM卡為例，點(diǎn)站管理，雙擊左邊的DROP1，SAMA圖，新建，點(diǎn)I/O模塊，輸入名字為I/O卡件圖（彈出visI/O），在文件，形狀，I/O模具里找到COMAO模塊，拖入4個(gè)到圖中，第1個(gè)模塊名稱(chēng)為AO1，控制區(qū)1，主模塊地址1，卡件位置A1，數(shù)據(jù)類(lèi)型float；第2個(gè)模塊的名字為AO2，控制區(qū)1，主模塊地址2，卡件位置A2，數(shù)據(jù)類(lèi)型float，以此類(lèi)推，建立4個(gè)COMAO模塊，然后編譯并配置卡件圖，轉(zhuǎn)換SAMA，在DROP1和DROP150中分別下載。

由于建立的是虛擬DPU站，通過(guò)EI/O通信，所以要建立EI/O所需的虛擬卡件。第2步，在主站計(jì)算機(jī)上按照上面的步驟找到MAI（模擬輸入）模塊，拖入16個(gè)到圖中，同樣第1個(gè)模塊名稱(chēng)為AI01，控制區(qū)1，主模塊地址1，卡件位置A1，數(shù)據(jù)類(lèi)型float，AI01～AI04為#1脫硫、脫硝系統(tǒng)的虛擬卡件，AI05～AI08為#2脫硫、脫硝系統(tǒng)的虛擬卡件，AI09～AI12為#3脫硫、脫硝系統(tǒng)的虛擬卡件，AI13～AI16為#4脫硫、脫硝系統(tǒng)的虛擬卡件。而MAI模塊要另外設(shè)置的是設(shè)備ID，從站ID，起始寄存器號(hào)，功能碼。16塊MAI卡分為4組，每組的配置見(jiàn)表1（每塊MAI卡有32個(gè)測(cè)點(diǎn)，但測(cè)點(diǎn)的類(lèi)型是float型，每個(gè)float點(diǎn)占用2個(gè)寄存器位置，所以每個(gè)卡的起始寄存器號(hào)相隔64位）。

表1　MAI卡件配置

3.2建點(diǎn)

點(diǎn)用來(lái)保存現(xiàn)場(chǎng)所采集的信號(hào)，可分為AP，DP，GP，模擬量點(diǎn)及開(kāi)關(guān)量點(diǎn)等，本文要建的是AP點(diǎn)。建點(diǎn)有2種方式，一種是手工建點(diǎn)，點(diǎn)擊DROP1，點(diǎn)記錄，新建，設(shè)置好各項(xiàng)參數(shù)，寫(xiě)好點(diǎn)名。完成后，在DROP1數(shù)據(jù)庫(kù)中刷新并下載。

系統(tǒng)要顯示的點(diǎn)有408個(gè)，如果每個(gè)都手工建立的話會(huì)浪費(fèi)很多時(shí)間，所以，這里采用表格建點(diǎn)方式，批量載入。將要建的點(diǎn)和這些點(diǎn)對(duì)應(yīng)的卡件按照規(guī)定格式做成Excel表格，再轉(zhuǎn)換成csv格式，然后通過(guò)EDPF-NT+文件夾中的“數(shù)據(jù)庫(kù)批處理”進(jìn)行批量載入，這樣可大大節(jié)約建點(diǎn)時(shí)間。

3.3通信

3.3.1配置COM卡參數(shù)

用超級(jí)終端配置好COM卡的從站屬性［4］，COM卡作為從站的話設(shè)置語(yǔ)句非常簡(jiǎn)單，4個(gè)COM卡各自的配置為

3.3.2配置串口服務(wù)器卡參數(shù)

工程所使用的串口服務(wù)器為賽康NCS6000，這款串口服務(wù)器有8個(gè)端子口和1個(gè)網(wǎng)口，現(xiàn)場(chǎng)來(lái)的雙絞線分別接在端子口上的DATA+和DATA-上，1塊COM卡對(duì)應(yīng)1個(gè)端口，網(wǎng)線口接計(jì)算機(jī)。然后打開(kāi)計(jì)算機(jī)，安裝串口服務(wù)器驅(qū)動(dòng)，在IE瀏覽器地址欄輸入192.168.0.233，登錄串口服務(wù)器，根據(jù)說(shuō)明書(shū)設(shè)置串口服務(wù)器參數(shù)和各個(gè)端口的參數(shù)［5］。

3.3.3配置EI/O通信任務(wù)

將EDPF-NT+中自帶的EI/O文件拷貝至1runningconfigsystem下，打開(kāi)EI/O按照工程實(shí)際配置通信任務(wù)。每個(gè)串口服務(wù)器的端口看為1個(gè)設(shè)備，要為每個(gè)設(shè)備配置任務(wù)，第1個(gè)端口的配置任務(wù)如下：

4　結(jié)束工作

通信成功后，在EDPF-NT+文檔中打開(kāi)GB軟件，繪制簡(jiǎn)單的顯示畫(huà)面，主要是將所采集的點(diǎn)顯示在一個(gè)系統(tǒng)中。最后，將畫(huà)面上顯示的點(diǎn)數(shù)據(jù)與現(xiàn)場(chǎng)集控室中的數(shù)據(jù)對(duì)比，查看是否有匹配錯(cuò)誤或數(shù)據(jù)超限。查詢(xún)無(wú)誤后，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成，即可進(jìn)入電廠的采集工作中。

5　結(jié)論

電廠環(huán)保數(shù)據(jù)集中采集中心系統(tǒng)是將現(xiàn)代通信技術(shù)靈活的應(yīng)用在電廠的實(shí)際生產(chǎn)工作中，將分散在不同監(jiān)控室中的環(huán)保數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的收集在同一系統(tǒng)中，而且數(shù)據(jù)傳輸速度快、可靠性高、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔，能夠很好地完成電廠的數(shù)據(jù)采集工作，提高了環(huán)保部門(mén)對(duì)電廠檢查工作的效率，保證了電廠的安全生產(chǎn)。

［1］林禮輝，錢(qián)云亮.電廠環(huán)保數(shù)據(jù)采集方案研究［C］//中國(guó)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)電除塵委員會(huì).第十六屆中國(guó)電除塵學(xué)術(shù)會(huì)議論文集，2015.

［2］李橋富.如何杜絕和減少電廠安全生產(chǎn)事故［J］.電力安全技術(shù)，2012，14（4）：41-42.

［3］李小昶.國(guó)電智深EDPF-NT+控制系統(tǒng)［J］.建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2014，35（10）：2-3.

［4］段黎明，曹文斌.基于COM技術(shù)的工業(yè)CT控制軟件I/O組件分析［J］.重慶大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2006，29（8）：63-64.

［5］閆保中，張磊，閆鑫.串口服務(wù)器在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的應(yīng)用［J］.應(yīng)用科技，2008，35（12）：41-42.

（本文責(zé)編：白銀雷）

TM 73

B

1674-1951（2016）08-0066-03

2016-05-30；

2016-07-10

梁偉平（1963—），男，河北平泉人，副教授，從事火電廠電動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)節(jié)能改造、熱工控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及參數(shù)優(yōu)化、智能控制應(yīng)用等方面的研究工作（E-mail：lwp-123a＠vip.sina.com）。

賈巖（1991—），男，河北平泉人，在讀碩士研究生，從事電力系統(tǒng)分析、運(yùn)行與控制等方面的研究（E-mail：396767514＠qq.com）。

張超峰（1991—），男，河北沙河人，在讀碩士研究生，從事電力系統(tǒng)分析、運(yùn)行與控制等方面的研究（E-mail：414339459＠qq.com）。