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大型火力发电厂辅助车间系统控制方式及网络结构的研究文章从大型火力发电厂辅助车间的特点以及目前采用的控制系统现状入手，对辅助车间系统采用集中控制方式加以论述。
文中还对火力发电厂辅助车间控制系统网络结构选用做了详细分析和比较，并从工程技术水平和造价两个方面综合比较了常规辅助车间BOP网络结构控制方案与冗余星形拓扑结构的BOP以太网控制方案的优缺点。
标签：火力发电厂；辅助车间；BOP网；控制方式引言近年来国内外涌现出了一大批的单机容量1000MW的火力发电机组，其辅助车间系统的自动化水平也越来越受到行业的重视，电厂运行对辅助车间自动化要求也日渐提高，这就给辅助车间（系统）的网络设计和控制系统的应用提出了新的要求。
如何提高辅助车间控制系统及控制点配置的合理性和管控一体化水平，以满足辅助车间工艺系统的特点和地理位置的要求，已成为辅助车间控制系统设计的目标。
目前国内大型火力发电厂均按照全厂辅助生产车间控制网（BOP网）设置，该网通过数据通信网络与各个辅助车间（系统）控制系统相连，通过设置在CCR（集控室）的辅助车间操作员站，对全厂各个辅助车间系统进行监视和控制。
1 辅助车间（系统）网络结构1.1 型式一近年来设计的大型火力发电厂一般是根据设计规程，将同类型、同性质的辅助车间控制系统通过数据通讯方式连成相对集中的控制网，一般划分为水网、煤网、灰网，并在就地留有相应的水、煤、灰集中控制室，每个控制室都设有固定的运行值班人员。
水网连接的辅助车间有：锅炉补给水车间、净化站车间、凝结水精处理车间、工业废水车间、生活污水与含油污水处理车间、循环冷却加药车间、储氢车间、脱硫废水处理系统等，水网操作员站一般布置在就地补给水车间集中控制室内。
灰网连接的辅助车间有：气力输送及灰库系统、电除尘系统、除渣系统等，其操作员站布置在就地除灰集中控制室内。
煤网包括的辅助车间有：燃料储存、输煤等，一般在煤网控制室就地设置就地操作员站。
各电厂在水、煤、灰集中控制网基础上，通过数据通讯方式把各辅助车间连成一个整体的控制网，简称BOP网，BOP网操作员站布置在CCR控制室，可以实现运行人员在主厂房集控室完成对各辅助车间的运行监视，并了解辅助车间的运行状况，具体网络结构示意图见附图1。
辅助车间控制网络系统在电厂中的应用作者：许宝晶来源：《硅谷》2010年第14期摘要：在当今能源(特别是煤矿资源等不可再生资源)紧缺的情况下，随着现在网络技术的发展以及电厂对于辅机系统(输煤、化水、除灰渣等系统)效率、运行成本等等的要求越来越高-大多数电厂都会选择架设辅助车间控制网络系统，将整个辅机系统的信息都集中起来，进行集中监控和数据分析，实时监控整个系统的运行情况，以便能更加及时的调整运行方案，达到经济、高效运行的目的。
关键词：辅助车间控制网络；电厂；VLAN中图分类号：TB7文献标识码：A文章编号：1671－7597(2010)0720023－01辅助车间网络系统的控制采用集中控制方式，设置一个辅助车间网络系统集中控制点(单元控制室内)。
运行人员在单元控制室内通过操作员站实现辅助车间网络系统内各子系统内设备的启／停运行的控制、正常运行的监视和调整以及设备运行异常与事故工况的处理，以达到辅助车间网络系统的管理、控制一体化，为电厂减员增效和提高整体效益创造条件。
能够在单元控制室内的集中监控点完成对所有辅机系统工艺设备的正常运行过程的集中监视和控制，并实现人员通过SIS系统(厂级实时监控信息系统)可以查阅辅控系统与SiS的连接并读取整个辅助车间网络系统的所有有用数据，从而实现电厂可以系统、集中的监控辅助车间(系统)各工艺子系统的实时运行状况，获取历史数据，用于经济性计算分析。
在一个典型的网络中至少应该包含服务器和交换机，这两种设备一起构成了网络的核心。
1服务器的功能1)服务器一般需要完成的功能有：2)实时数据服务器功能：服务器直接与备子系统的PLC 控制器交换数据，同时缓存数据为众多客户端提供数据，减小控制器的负荷，使得网络中客户端的数量依赖于服务器的性能，增加客户端不会影响控制器的运行，从而也更不会影响现场设备的正常运行；3)历史数据库服务器功能：将重要运行参数保存，以各分析需要；4)网络管理功能：负责对整个网络的管理，包括用户权限，计算机等；5)在某些情况下还需要有应用服务器：为厂级管理信息网络提供信息，或者Web访问接口等。
沧东电厂全厂辅控网系统的优化及应用文章对沧东公司全厂辅助控制网络升级改造过程中应用方法及优化思路进行说明，并详细阐述此次网络优化的重点、难点，并提出适合本厂特色的优化方案。
希望通过文章的分析可以为相关人士提供一定的参考和借鉴。
标签：辅控网；网络；整合；优化Abstract：This paper explains the application methods and optimization ideas in the process of upgrading and improving the auxiliary control network of Cangdong Company，expounds in detail the key points and difficulties of this network optimization，and puts forward the optimization scheme suitable for the characteristics of our factory，in the hope that through the analysis of the article can provide certain reference for people concerned.Keywords：auxiliary control network；network；integration；optimization1 概述随着自动化技术、信息化技术、网络技术以及计算机技术的不断发展以及管理水平的不断提高，火电厂对辅控网系统自动化程度也提出了更高的要求，辅控系统的集中控制成为必然要求，从而使少人值守甚至无人值守成为可能。
本次的网络优化改造结合本厂的特点，对网络的结构进行了梳理，整合，对网络层次进行了优化，对网络的硬件及控制软件进行了统一，从而提高了系统的可靠性、稳定性，使管理更加方便。
辅助车间集中控制系统的设计与实施【摘要】本文分析了火力发电辅助车间控制系统的设计规划、控制方式和控制水平；分析了项目实施过程中设备选型情况、网络结构和存在的问题；提出了辅助车间控制系统实施过程中应注意的问题，包括各子系统应统一设计、统一选型和统一的设计标准。
【关键词】辅助车间控制系统设计实施Design and implementation of centralizedcontrol system for BOP of Tongmei Datang Tashan power plant,GAO Xue-feng,Abstract:This paper analysis the design and planning,the control methods and the control level of centralizedcontrol system for BOP of tashan power plant.Selection of control equipment and Network structure and the problems in implementation were also induced.Several problems which should be pay attention to in implementation were proposed, including Unified design, unified selection and unified design standards of several subsystem.Key words：BOP；control system；design and implementation0 引言火电厂辅助系统的自动化控制是全厂热工控制系统的重要组成部分，其自动化水平直接影响全厂的自动化水平。
电力规划院曾提出火电厂辅助车间应采用集中控制的方式，以提高电厂自动化的总体水平，最终达到减员增效的目的。
辅助车间控制方式及控制系统网络结构选型优化摘要：针对华润贺州电厂一期（21000mw）工程及国华台山电厂二期（21000mw）辅助车间控制方式、控制系统设备选型及控制系统网络结构设置，对辅助车间是否设置辅助车间集中监控网、辅控系统采用什么样的网络结构设置进行分析和比较，以提高经济性和自动化程度。
关键词：辅助车间控制系统；网络结构
中图分类号：tm73文献标识码：a
文章编号：1009-0118（2012）04-0217-02
一、概述
随着大型火电机组的运行和管理水平不断提高，分散控制系统(dcs)和可编程控制器(plc)在火电厂自动化控制中已得到大量应用，目前许多新建及改造300mw及以上容量机组基本上都采用机、炉、电集中控制方式，优化辅助车间和附属生产系统控制、提高辅助系统的自动化水平和管理水平，合理的按工艺系统或地理位置设计控制系统或控制点，实现全厂辅助车间和附属生产系统集中监控，提高系统运行安全性和经济性，增强电厂的市场竞争力，也已成为火电厂自动化的发展方向。
同时也是一个电厂自动化程度高低的直观体现。
针对华润贺州电厂一期（21000mw）工程及国华台山电厂二期（21000mw）辅助车间控制方式、控制系统设备选型及控制系统网络设置，对辅助车间是否设置辅助车间集中监控网、辅控系统采用
什么形式网络结构进行分析和比较，进行辅控系统的优化，进一步提高全厂自动化水平，最大程度的提高性价比。
二、国内辅助车间控制系统现状
（一）辅助车间工艺系统越来越复杂，工艺子系统的控制点越来越多，运行方式差异越来越大，各系统的监控相互独立，没有充分考虑资源的共享。
（二）在辅助生产控制系统设备选型上以plc+上位机系统为多，设备选型及软件多样化，schneider、ab、siemens等公司plc产品多样化。
造成对人员要求复杂化、维护不便。
（三）辅助系统虽多采用车间集中控制，但控制室布置较多，每个控制室又须设置数名运行值班员，形成多个孤立控制区，使得运行管理不能集中，同时考虑到运行多班轮换值班问题，增大运营成本，造成各种资源的浪费。
三、不同案例辅助车间附属生产系统范围及特点分析
（一）常规火力发电厂辅助车间和附属生产系统主要包括下列系统
1、水务系统：包括化学补给水处理、循环水加药系统、工业废水处理系统、制氯站、凝结水精处理系统（包括机组排水）、汽水取样及炉水加药等系统：工艺系统复杂，i/o点多，控制水平要求高。
2、除灰系统：包括气力除灰系统和灰库系统以及全厂仪用及厂用压缩空气系统：工艺系统简单，i/o点多，但控制水平要求一般。
3、烟气脱硫脱硝系统：工艺系统复杂，i/o点多，控制水平要求高；且目前国家对烟气排放要求严格，大多数厂直接把脱硫脱硝纳入主控网，或采用单独dcs系统进行控制。
4、输煤系统（包括含煤废水处理系统）：相比其它辅助系统而言监控信息量较大，且监控人员与现场联系频繁。
为避免对其它辅控系统监控的干扰，除可实现全厂辅控集中监控外，推荐设置独立监控点，也可视具体情况灵活选择。
（二）工程案例一：台山电厂辅助车间附属生产系统的布置
(辅助车间集中监控为主+部分分散监控为辅的混合搭配监控模式)
台山电厂为部分集中+部分分散监控网络方案，炉管泄漏报警系统、吹灰程控系统、脱硝系统纳入dcs监控。
化学补给水处理、循环水加药系统、工业废水处理系统、制氢站、制氯站、灰渣控制系统网络集中在主控室辅网盘监控由值长直接协调，灰渣系统plc主站及控制器布置0m辅控电子间+远程i/o，其他系统集中在主控室监控但plc主站及控制器则分布在各个系统附近。
脱硫系统采用独立远程dcs+i/o控制操作员站布置在主控室辅网盘工程师站与主机工程师站一起布置。
输煤系统及精处理系统等系统就地布置和独立监控。
台山项目的混合布置虽减少了人员配置、提高机组集中控制能力，但是控制器及i/o大量集中对工程造价材料节约有不足，调试运行维护工作方便进行，但控制器的大量集中也增加了故障发生的
可能性。
（三）工程案例二：华润贺州电厂辅助车间附属生产系统的布置
(辅助车间集中监视+全分散控制)
贺州电厂为集中监控+控制系统分散+就地i/o网络方案，集中在辅控楼监控，化学补给水处理、工业废水处理系统、制氢站、灰渣控制系统、输煤系统等网络集中在主控室辅网盘监控，但各系统plc控制器及i/o则分布在各个系统附近。
脱硫系统采用独立远程平plc+i/o控制操作员站及工程师站布置在脱硫控制室。
仅启动锅炉房及精处理系统等系统就地布置和独立监控。
辅控网部分主要信号送入主机dcs远程i/o供主控室监视。
贺州项目的分散布置同样起到了减少了人员配置、提高机组集中控制能力的意图且比台山电厂有所提升，控制器分散也分散了故障发生的可能性，但也有缺点就是调试运行维护期间工作地点分散程度过高不易展开。
（四）远程i/o的应用
对辅助车间控制系统的讨论就需要涉及到远程i/o的应用。
通过案例比较明显看出，两例工程都在人员配置上做了一番功夫，因此控制器的布置和远程i/o的应用直接影响了一次投入。
远程i/o具有以下的优点：
1、物理分散性好。
远程智能i/o安装于现场设备附近，使大量的分散信号得到就近处理，在实现功能分散的基础上，真正实现了
物理分散。
大大缩短了接入i/o柜的信号电缆长度，很大程度减少材料费用、电缆安装调试费等，节省维修和二次开发费用，提高了系统的性价比。
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2、提高可靠性和精度。
传统控制系统的信号必须经过较长的电缆引到电子间的i/o机柜，带入较大的干扰。
但是采用远程1/0实现信号就近处理后，信号引入电缆缩短，减小干扰。
3、减小主机的负荷。
远程1/0对数据进行预处理，所有i/o口均由远程i/o站进行管理，大大减小主机的负担，便于进行功能扩展和实现高级控制与管理，提高主机处理的速度。
四、存在的问题及改进建议
（一)由于辅助车间采用集中控制，其监控点面广量大，而且各辅助系统工艺差别较大，其操作员素质要求较高，运行人员不仅要熟悉化学水、除灰渣等各个外围系统流程，而且也要具有各个系统的操作运行经验。
（二)目前，许多成套设备厂家供货，但某些工程所供的控制设备常存在一些问题：一方面是控制回路的设计不完善。
虽然许多厂家供货多年但大多只考虑了设备本体的联锁保护要求，而未考虑工艺系统运行的连锁；有些控制方式不满足电厂运行习惯，甚至不满足规程规范；各个供货商控制系统设备多样化，造成工程人员需要掌握多个厂家控制系统知识。
（三)辅控的正常投运很大程度上取决于各控制子系统本身的
自动投入情况，在设备选型时要主要选用可靠性高执行简单的产品。
（四）同时选用合适的辅助系统的控制结构，可以达到更好的效果，常见如下四种形式：1、集中dcs或plc＋本地i/o；2、分散dcs或plc＋本地i/o；3、集中dcs或plc＋远程i/o；4、分系统集中dcs或plc＋远程i/o。
集中dcs或plc＋本地i/o的形式在以往的工程中应用最多，设一套dcs或plc用于所有辅助系统的控制，但完全集中的dcs或plc 不可避免：1、系统庞大，功能划分不清，系统组态和调试难度大；
2、控制设备过于集中，不利于分散故障发生的可能性；
3、需要彻底打破工艺系统设备配供控制系统的模式，在控制系统与工艺设备接口方面存在很多问题。
但控制电缆及其安装费用较高。
分散dcs或plc＋本地i/o的方案可以有效地减少控制电缆及其安装费用，且从理论上讲分散了故障发生的可能性，但由于分散到各辅助系统的dcs或plc规模较小且各自的控制内容及其重要性差别较大，位置凌乱不便于采取必要的冗余和运行维护措施。
集中dcs或plc＋远程i/o由于采用完全集中的dcs或plc控制，故存在和集中dcs或plc＋本地i/o方式一样的问题，但i/o设备分散在各个车间，可以达到减少电缆的耗量和安装费用的目的。
分系统集中dcs或plc＋远程i/o的形式是对集中dcs或plc＋
远程i/o的改进。
针对各系统分区按集中dcs或plc＋远程i/o方式设置控制系统，再通过通讯接口机连接在集中控制点统设置上位机。
可以有效地减少电缆及安装费用，同时又避免了集中dcs或plc 控制的缺点。
五、结论
（一)设置全厂辅助附属生产系统集中监控网络（辅控网）集中监控。
并且根据情况选用合适的控制网络结构。
（二)在设置全厂辅助车间集中监控网络的同时，主要辅助车间（水、灰、煤）车间内仍配置子系统操作员站，以方便调试、检修及网络紧急事故时的备用。
（三)plc控制方案技术上成熟、可靠，具有一定的先进性。
同时dcs近几年也越来越多的被用于辅助控制系统，并且技术上已毫无问题，选用与机组相同的dcs设置+远程i/o子站或一期工程尽量采用同一厂商plc对电厂今后的运行、维护管理、人员培训及备品备件带来很大的方便。
（四）对于目前蓬勃发展的核电站，核电安全重于泰山的理念则要求一般采用控制分散方式来风险分散化，作者参与过的几个核电站工程则采用分散dcs或plc＋本地i/o比较多。
参考文献：
\[1\]陈荣.关于电厂辅助车间控制系统方案的优化\[j\].江西电力职业技术学院学报,2008.
\[2\]韦思亮,申斌,孟庆杭.基于plc的火力发电厂辅助车间控。
