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溫州電廠二期DCS系統(tǒng)和MIS系統(tǒng)接口的選擇 |
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[ 通信界 / 胡聯(lián)望 / m.k-94.cn / 2010/12/7 21:20:56 ] |
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概述
溫電二期工程為2×300 MW的新建機(jī)組，機(jī)組的分散控制系統(tǒng)(DCS)采用的是北京ABB－BAI－LEY的SYMPHONY系統(tǒng)。DCS系統(tǒng)是一個相對獨(dú)立的控制系統(tǒng)，它除了和DEH(采用的是上海新華控制工程有限公司的DEH－ⅢA)有通訊接口外，其它輔助系統(tǒng)暫時(shí)均未和該系統(tǒng)存在通訊連接。
原一期1、2號機(jī)組(2×125 MW)的MIS網(wǎng)已經(jīng)形成，將溫電一期和二期的機(jī)組連接到同一個MIS網(wǎng)上進(jìn)行統(tǒng)一信息管理也是近期的規(guī)劃。而二期工程MIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)主要是從DCS系統(tǒng)中獲得的，且DCS系統(tǒng)和MIS的通訊數(shù)據(jù)量、通訊速度等將直接影響整個廠級管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整性和實(shí)時(shí)性。所以DCS系統(tǒng)和MIS系統(tǒng)之間接口的選擇是十分重要的。
1 二期工程DCS提供的兩種接口方式
1.1 以太網(wǎng)接口
這是一種基于人機(jī)接口站所在的以太網(wǎng)的接口方式。該方式硬件配置少、結(jié)構(gòu)簡單。一般只需配置一臺數(shù)據(jù)采集用的計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)上安裝＠aGlance客戶端軟件，且連接到操作員站所在的以太網(wǎng)上。人機(jī)接口站上安裝＠aGlanceServer服務(wù)器端軟件。
AGAS（＠aGlanceadvancedsolution）是以＠aGlance為基礎(chǔ)開發(fā)的應(yīng)用程序,完成數(shù)據(jù)采集和向數(shù)據(jù)庫發(fā)送的功能，它也安裝在數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)中。AGAS由兩部分組成：第一部分是配置接口信息部分，用戶可在系統(tǒng)提供的EXCEL表里填寫要查詢的標(biāo)簽及查詢的標(biāo)簽總數(shù)，定制查詢的內(nèi)容。第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，該模塊應(yīng)用＠aGlance的接口函數(shù)讀取過程數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為一種用戶接受的格式存儲，是一種可定制的解決方案�？商峁┑臄�(shù)據(jù)存儲格式為EXCEL表、二進(jìn)制文件、文本文件、MicrosoftAccess數(shù)據(jù)庫、其它支持ODBC(開放數(shù)據(jù)庫連接)的數(shù)據(jù)庫。
該方式的適用范圍是裝有＠aGlanceServer的貝利操作員站。具體而言：OIS43(J．1版本以上)、ConductorNT、Conductor VMS、MaestroNT等操作員站。數(shù)據(jù)的采集速率為200點(diǎn)／s左右，實(shí)際速率受接口計(jì)算機(jī)的配置、網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷及OIS的工作繁忙程度影響�？刹杉臄�(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)理論上沒有限制，但點(diǎn)數(shù)越多，數(shù)據(jù)采集的延遲越大。
1.2 環(huán)路通訊接口
這是一種基于環(huán)路通訊的方式，需要配置貝利的模件ICI（Infi環(huán)和計(jì)算機(jī)的接口單元）以及安裝semAPI的1臺計(jì)算機(jī)。
模件ICI是1個組合模件，一般現(xiàn)在常用的接口組合模件是INICI03－SCIL，它包括IMMPI01、INICT03、INNIS01 3個模件及其端子板。INNIS01提供與Infi環(huán)的接口協(xié)議，IMMPI01提供與計(jì)算機(jī)的接口，INICT03介于兩者之間，維持本節(jié)點(diǎn)Infi環(huán)的數(shù)據(jù)交換的動態(tài)數(shù)據(jù)庫，它從環(huán)路上讀取例外報(bào)告。
數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)上安裝的SemAPI軟件支持多種操作平臺，如Unix，WindowsNT，Windows95／98等操作系統(tǒng)。SemAPI軟件提供與貝利Infi環(huán)路交換數(shù)據(jù)使用的函數(shù)庫及與硬件ICI打交道的設(shè)備驅(qū)動程序。利用C語言調(diào)用它所提供的函數(shù)庫，編制應(yīng)用程序，應(yīng)用程序與驅(qū)動程序通訊。該應(yīng)用程序同時(shí)完成采集DCS數(shù)據(jù)和向用戶數(shù)據(jù)庫的單向傳送。
對于數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)和ICI的連接，SemAPI軟件提供兩種符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的連接方式，一種是通過串口（如RS232）的方式，一種是通過SCSI的方式。前者是19．2 K的波特率，后者是4 M的帶寬。通過串口的方式ICI和計(jì)算機(jī)之間的串行電纜不應(yīng)超過1．2 km，通過SCSI的方式ICI和計(jì)算機(jī)之間的SCSI電纜不應(yīng)超過3 m。該方式支持用戶的多種數(shù)據(jù)庫格式如：Access、Foxpro、Oracle等ODBC的數(shù)據(jù)庫。
這種方式是將此接口作為Infi環(huán)的一個節(jié)點(diǎn)（Node）接入環(huán)路的，故采集的是控制環(huán)上的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，可采集DCS系統(tǒng)中的所有的數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息。
2 DCS系統(tǒng)和MIS系統(tǒng)的接口配置
溫電二期工程（3、4號兩臺機(jī)組）的環(huán)路連接情況如圖3所示。其中3、4號機(jī)Infi環(huán)和公共Infi環(huán)可進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，但是3號機(jī)Infi環(huán)和4號機(jī)Infi環(huán)不能進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。人機(jī)接口站采用的是ConductorVMS。公共環(huán)上只有一個PCU柜，此PCU是專門用來控制循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)備的。這樣設(shè)計(jì)的目的是3、4號機(jī)組都可以控制循環(huán)水系統(tǒng)的設(shè)備。
MIS系統(tǒng)通過與DCS的接口，可以采集實(shí)時(shí)過程中的數(shù)據(jù)值，這些數(shù)據(jù)是作為MIS系統(tǒng)分析處理的基礎(chǔ)。接口軟件要保證能夠和MIS系統(tǒng)進(jìn)行通訊，傳輸數(shù)據(jù)，更要能夠維護(hù)DCS系統(tǒng)的安全性，使DCS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)能夠單向地向MIS系統(tǒng)進(jìn)行傳送，這樣才能使整個DCS系統(tǒng)不會因此而受到影響，上述的兩種方案均可以滿足這些要求。
由上述分析可知，二期工程可以通過兩臺數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)（1臺采集3號機(jī)的數(shù)據(jù)，另1臺采集4機(jī)的數(shù)據(jù)），分別從3、4號機(jī)組的操作員站所在的以太網(wǎng)上采集數(shù)據(jù)，也可以在公共環(huán)上增加一套I－CI03及相應(yīng)的電源模件，通過串行電纜或SCSI電纜連接ICI03和數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)，該數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)通過公共環(huán)采集3、4號機(jī)組的數(shù)據(jù)。但是工程實(shí)際采用的是：在3、4號環(huán)路各增加一套ICI03及相應(yīng)的電源模件及兩臺數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)分別采集3、4號機(jī)組的數(shù)據(jù)。ICI03和數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)通過SCSI連接。
浙江省電力公司頒發(fā)的“火力發(fā)電廠計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)導(dǎo)則”中要求：“每臺機(jī)組實(shí)時(shí)采樣點(diǎn)不小于2000點(diǎn)，系統(tǒng)具備每臺機(jī)組每秒鐘1000個模擬量采樣點(diǎn)的能力”。以太網(wǎng)上取數(shù)據(jù)雖然配置簡單，但是其速度并不快，很難實(shí)時(shí)地反映現(xiàn)場的實(shí)際情況和滿足導(dǎo)則的要求。從公共Infi環(huán)上取數(shù)據(jù)，其速度明顯高于從以太網(wǎng)上取數(shù)據(jù)，但是廠級管理信息網(wǎng)（MIS網(wǎng)）所取的數(shù)據(jù)必需經(jīng)過公共環(huán)，這樣勢必增加該環(huán)的通訊負(fù)荷，且負(fù)荷隨著所采集數(shù)據(jù)的增加而增加，也就是說在MIS網(wǎng)取較多的數(shù)據(jù)的情況下，很可能會影響循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行。所以這種方法是不合適的。
二期工程選的是直接從3號Infi環(huán)和4號Infi環(huán)上取數(shù)據(jù)，其速度在理論上每秒大約9000點(diǎn)，完全能夠滿足導(dǎo)則的要求。用這種方法采集數(shù)據(jù)時(shí)，對整個控制的Infi環(huán)基本上沒有什么影響。因?yàn)閷τ贗nfi環(huán)路上可以容納250個節(jié)點(diǎn)，每個節(jié)點(diǎn)可包含幾千個I／O點(diǎn)，在環(huán)路上增加一個ICI節(jié)點(diǎn)，不會增加I／O點(diǎn)，即不會增加環(huán)路的通訊負(fù)荷，只會稍微造成一些傳輸延時(shí)，但這對10 M的網(wǎng)絡(luò)而言，增加一個節(jié)點(diǎn)的延時(shí)是可以忽略不計(jì)的。
3 結(jié)語
從北京ABB－BAILEY提供的以＠aGlance／A－GAS軟件為主的和以硬件為主semAPI－ICI的兩種接口中，溫電二期工程DCS系統(tǒng)和MIS系統(tǒng)選擇的接口方案能滿足浙江電力公司頒發(fā)的導(dǎo)則要求，又兼顧接口設(shè)備的技術(shù)先進(jìn)性、可擴(kuò)充性及對系統(tǒng)的穩(wěn)定性，是較為理想的接口方案。
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作者：胡聯(lián)望 合作媒體：專網(wǎng)通信世界-中國電力通信網(wǎng) 編輯：顧北 |
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