[发明专利]基于现场总线的电厂一体化监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于现场总线的电厂一体化监控系统。

背景技术

电厂控制系统一般分为机组控制系统、辅助车间控制系统和电气控制系统三大控制系统，长久以来,所述三大控制系统一直处在分分合合之间。目前，电厂常规采用的机组控制系统、辅助车间控制系统和电气控制系统相互独立，其中，机组控制系统一般采用DCS控制系统（Dis control system分散控制系统），辅助车间控制系统一般采用PLC控制系统（Programmable Logic Controller可编程逻辑控制器），电气控制系统采用ECMS（electrical control and management system电气控制管理系统），由于采用三种控制系统，三种控制系统互不兼容，于是导致全厂软件/硬件不统一，单元机组控制系统与辅助车间控制系统之间信息共享性差，电气控制系统和热控系统信息共享性差，无法实现一体化控制。

电动机的控制信号通过硬接线接入到DCS及PLC，同时电动机的监视信号和其他的电气设备接入到ECMS进行控制，导致电气控制系统和热控系统信息共享性差，电气控制系统与热控系统各自独立控制或只能通过上位机之间进行通讯，可靠性无法保证，只能在集控室DCS操作员站上进行监视,无法直接进行控制，需要在集控室操作台上单独放置ECMS操作员站。

全厂多个系统共存，软件、硬件种类繁多，备品备件种类繁多；多个控制系统协议不同，相互之间信息共享度不高；运行人员需要熟悉多种硬件，掌握多种软件的操作，培训工作量大；由于多种软硬件共存，需要的运行人员多，运行维护工作量大。从而造成电厂控制系统结构复杂、可靠性低、系统集成度低、维护和操作困难等种种问题。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、兼容性好、成本低廉，可实现一体化控制的基于现场总线的电厂一体化监控系统。

其技术方案如下：一种基于现场总线的电厂一体化监控系统，包括多个单元机组、辅助车间以及分别与所述单元机组、辅助车间通讯相连的操作员站，每个所述单元机组和/或所述辅助车间均包括多个DCS控制器、多个现场仪表以及多个电气设备，每个所述DCS控制器连接有多个现场总线接口卡，每个现场仪表具有现场总线接口，现场仪表通过现场总线与所述DCS控制器相连，所述电气设备包括电动机与电气开关设备，所述电动机具有现场总线接口的马达控制器，所述电气开关设备具有现场总线接口的测控单元，所述马达控制器、测控单元分别通过现场总线与所述DCS控制器相连。

下面对进一步技术方案进行说明：

优选的，所述单元机组、辅助车间均具有交换机，所述交换机与所述操作员站相连。

优选的，所述交换机包括第一交换机、第二交换机，所述第一交换机有多个，所有所述第一交换机均分别与一个或以上所述DCS控制器相连，所述第一交换机还与所述第二交换机相连,所述第二交换机有多个，每个所述第二交换机连接一个或以上所述第一交换机，所述第二交换机连接至所述操作员站。

优选的，所述第二交换机分为第一部分的第二交换机和第二部分的第二交换机,所述第一部分的第二交换机连接至所述第二部分的第二交换机,所述第二部分的第二交换机连接至所述操作员站。

优选的，其中一部分的所述第一交换机并联后与所述第二交换机相连。

优选的，其中一部分所述DCS控制器连接至所述第二交换机。

优选的，所述单元机组分为炉侧单元与机侧单元，所述炉侧单元具有用于锅炉运作的电气设备和现场仪表，所述机侧单元具有用于汽轮机和发电机运作的电气设备和现场仪表，所述电气设备和现场仪表分别通过所述现场总线连接至所述DCS控制器。

优选的，所述炉侧单元与所述机侧单元均具有第二交换机。

优选的，所述辅助车间分为水网单元、热泵单元以及输煤单元，所述水网单元具有用于给锅炉补给水的电气设备和现场仪表，所述热泵单元具有用于给工业园区的废水处理的电气设备和现场仪表，所述输煤单元具有用于给个所述单元机组的锅炉提供煤燃料的电气设备和现场仪表，所述电气设备和现场仪表分别通过现场总线连接至所述DCS控制器。

优选的，还包括公用设备单元，所述公用设备单元包括空压机房、燃油泵房、公用电气以及炉水加药的电气设备和现场仪表，所述电气设备和现场仪表分别通过现场总线连接至所述DCS控制器。

下面对前述技术方案的原理、效果等进行说明：