基于現(xiàn)場總線技術(shù)的火電廠吹掃控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】基于現(xiàn)場總線技術(shù)的火電廠吹掃控制系統(tǒng)，包括操作站、控制機柜、通信機柜和PA接線盒；控制機柜由控制器和冗余的第一光電轉(zhuǎn)換器組成，通信機柜包含冗余的第二光電轉(zhuǎn)換器、DP/PA通信轉(zhuǎn)換器、Y-LINK總線耦合器和終端電阻；操作站以冗余通信方式與控制器的冗余的RS485通信接口連接，第一光電轉(zhuǎn)換器與控制器的冗余的現(xiàn)場總線通信主站連接，Y-LINK總線耦合器與第二光電轉(zhuǎn)換器和DP/PA通信轉(zhuǎn)換器冗余連接，DP/PA通信轉(zhuǎn)換器輸出與PA接線盒連接，Y-LINK總線耦合器與現(xiàn)場智能執(zhí)行機構(gòu)以串行方式連接，現(xiàn)場的智能模擬量測量裝置與PA接線盒連接；通過現(xiàn)場總線通信技術(shù)，以雙向串行通訊方式，將控制器與現(xiàn)場智能執(zhí)行機構(gòu)連接進行信息傳遞,降低了電纜及橋架投資。
【專利說明】基于現(xiàn)場總線技術(shù)的火電廠吹掃控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及火力發(fā)電廠檢測與控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于現(xiàn)場總線技術(shù)的火電廠吹掃控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]火力發(fā)電廠中燃煤鍋爐運行過程中各部分受熱面不可避免的產(chǎn)生積灰和結(jié)渣(統(tǒng)稱為灰污)現(xiàn)象?；椅鄄粌H使受熱面?zhèn)鳠釤嶙韬蜔煹劳L(fēng)組力增加，影響鍋爐的正常運行，降低鍋爐熱效率并增加煤耗，嚴重時將導(dǎo)致機組降負荷運行或停機，甚至釀成重大事故.因此預(yù)防和減少鍋爐受熱面積灰和結(jié)渣是保證機組安全經(jīng)濟運行的重大問題之一。
[0003]為了抑止和減輕灰污的影響，目前普遍采用各種形式的吹灰器，在鍋爐運行過程中吹掃受熱面，使其保持一定的清潔程度。吹灰器是利用吹灰介質(zhì)在其噴嘴出口處形成高速射流來沖刷受熱面的積灰，以達到清掃的目的。根據(jù)國內(nèi)燃料成分情況，最常用的是采用高溫高壓蒸汽作為介質(zhì)的蒸汽吹灰器。
[0004]鍋爐受熱面灰污吹掃通常分為三個組進行，即水冷壁吹掃、煙道吹掃和空預(yù)器吹掃。根據(jù)鍋爐容量和布置情況每組設(shè)置若干個吹灰器，且對稱布置，該組進行吹掃時，按煙氣流動方向，布置在最前面的兩個吹灰器先進行吹灰，吹掃結(jié)束推出爐膛后，布置在其后的兩個吹灰器再進行吹掃，依次類推直至該組布置在最后的兩只吹灰器完成吹掃，表明該組本次吹掃完成。吹灰器的進、退及吹掃是由交流電機驅(qū)動。
[0005]現(xiàn)有吹灰控制系統(tǒng)的主要問題:
[0006]1火力發(fā)電廠鍋爐受熱面灰污吹掃控制系統(tǒng)通過硬接線方式與驅(qū)動吹灰器的控制電機相連，300麗及以上火力發(fā)電機組通常有60臺以上吹灰器，且安裝位置遠離控制室，信號連接電纜、橋架及控制系統(tǒng)的輸入/輸出模件投資很大。
[0007]2由于吹灰器安裝位置在遠離控制室且環(huán)境條件較差的鍋爐爐膛上，在鍋爐運行過程中，需要定期對吹灰控制電機進行巡查，增加了巡檢工作量。
[0008]3由于采用硬接線方式傳輸信號，而執(zhí)行機構(gòu)中的諸如環(huán)境條件、力矩等狀態(tài)信息無法進行傳送，因而難以實現(xiàn)吹灰器的故障預(yù)測與狀態(tài)檢修。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為了克服上述現(xiàn)有控制總線存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種基于現(xiàn)場總線技術(shù)的火電廠吹掃控制系統(tǒng)，通過采用現(xiàn)場總線通信技術(shù)，以雙向串行通訊方式，將控制系統(tǒng)與吹灰器電機的智能執(zhí)行機構(gòu)及吹灰工藝系統(tǒng)的智能模擬量測量裝置連接進行信息傳遞，由于每條通訊網(wǎng)段可連接16個現(xiàn)場總線設(shè)備，因此降低了電纜及橋架的投資。
[0010]為達到上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0011]基于現(xiàn)場總線技術(shù)的火電廠吹掃控制系統(tǒng)，包括安放在電廠運行控制室內(nèi)的操作站01、安裝于電子設(shè)備間的控制機柜02、安裝在火電廠鍋爐上靠近吹灰器的位置的通信機柜03和安裝于吹灰工藝系統(tǒng)的智能模擬量信號測量裝置附近的PA接線盒04 ;所述控制機柜02由控制器05和冗余的第一光電轉(zhuǎn)換器06組成，其中控制器05包含冗余的控制器電源05-1、冗余的處理器05-2、冗余的RS485通信接口 05_3和冗余的現(xiàn)場總線通信主站05_4 ；所述通信機柜03包含冗余的第二光電轉(zhuǎn)換器07、DP/PA通信轉(zhuǎn)換器08、多個以冗余方式相連接的Y-LINK總線耦合器09和終端電阻10 ；
[0012]所述操作站01通過冗余通信方式與控制器05的冗余的RS485通信接口 05_3相連接，所述控制機柜02中的冗余的第一光電轉(zhuǎn)換器06與控制器05的冗余的現(xiàn)場總線通信主站05-4相連接，所述通信機柜03中的冗余的第二光電轉(zhuǎn)換器07與第一個Y-LINK總線耦合器連接，最后一個Y-LINK總線耦合器與DP/PA通信轉(zhuǎn)換器08冗余連接，所述DP/PA通信轉(zhuǎn)換器08的輸出端與PA接線盒04連接，所述Y-LINK總線耦合器09與現(xiàn)場智能執(zhí)行機構(gòu)以串行方式連接，該網(wǎng)段上最后一臺現(xiàn)場智能執(zhí)行機構(gòu)的串行通訊線連接到終端電阻10上，現(xiàn)場的智能模擬量測量裝置與PA接線盒04連接。
[0013]本實用新型和現(xiàn)有技術(shù)相比較，具備如下優(yōu)點:
[0014]1、安裝在現(xiàn)場的智能執(zhí)行機構(gòu)將其環(huán)境參數(shù)、狀態(tài)、力矩、線圈溫度等信息通過通訊方式傳輸給控制器，經(jīng)控制器進行處理后在控制室操作站上進行顯示，減少了就地巡檢工作。
[0015]2、控制器根據(jù)智能執(zhí)行機構(gòu)啟動次數(shù)、過流情況、力矩動作次數(shù)和環(huán)境狀況，提供電機需要檢修維護信息。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]附圖是本實用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本實用新型的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作更詳細說明。
[0018]如附圖所示，本實用新型基于現(xiàn)場總線技術(shù)的火電廠吹掃控制系統(tǒng)，包括安放在電廠運行控制室內(nèi)的操作站01、安裝于電子設(shè)備間的控制機柜02、安裝在火電廠鍋爐上靠近吹灰器的位置的通信機柜03和安裝于吹灰工藝系統(tǒng)的智能模擬量信號測量裝置附近的PA接線盒04 ;所述控制機柜02由控制器05和冗余的第一光電轉(zhuǎn)換器06組成，其中控制器05包含冗余的控制器電源05-1、冗余的處理器05-2、冗余的RS485通信接口 05_3和冗余的現(xiàn)場總線通信主站05-4 ;所述通信機柜03包含冗余的第二光電轉(zhuǎn)換器07、DP/PA通信轉(zhuǎn)換器08、多個以冗余方式相連接的Y-LINK總線耦合器09和終端電阻10 ;所述操作站01通過冗余通信方式與控制器05的冗余的RS485通信接口 05-3相連接，所述控制機柜02中的冗余的第一光電轉(zhuǎn)換器06與控制器05的冗余的現(xiàn)場總線通信主站05-4相連接，所述通信機柜03中的冗余的第二光電轉(zhuǎn)換器07與第一個Y-LINK總線耦合器連接，最后一個Y-LINK總線耦合器與DP/PA通信轉(zhuǎn)換器08冗余連接，所述DP/PA通信轉(zhuǎn)換器08的輸出端與PA接線盒04連接，所述Y-LINK總線耦合器09與現(xiàn)場智能執(zhí)行機構(gòu)以串行方式連接，該網(wǎng)段上最后一臺現(xiàn)場智能執(zhí)行機構(gòu)的串行通訊線連接到終端電阻10上，現(xiàn)場的智能模擬量測量裝置與PA接線盒04連接。
[0019]操作站01用于電廠運行人員對吹灰系統(tǒng)的監(jiān)視和操作，它通過冗余的通訊接口與控制器05的冗余的RS485通信模件05-3相連，以獲取用于監(jiān)視的相關(guān)參數(shù)并傳輸運行人員的操作指令；控制器05通過其冗余的現(xiàn)場總線通信主站05-4與冗余的第一光電轉(zhuǎn)換器06連接以進行信息傳遞，冗余的第一光電轉(zhuǎn)換器06將電信號轉(zhuǎn)換成光信號以便通過光纜進行遠距離傳輸，控制器05通過其冗余的RS485通訊接口 05-3與操作站連接，冗余的處理器05-2完成所有信號的處理、運送，并形成控制指令，冗余的控制器電源05-1用于為控制器05供電；通訊機柜03完成現(xiàn)場設(shè)備與控制器05之間的信號轉(zhuǎn)換功能，冗余的第二光電轉(zhuǎn)換器07將控制機柜02傳輸?shù)墓庑盘栟D(zhuǎn)換為電信號，并與Y-LINK總線耦合器09連接，Y-LINK總線耦合器09輸出直接以串聯(lián)方式與安裝在現(xiàn)場的智能執(zhí)行機構(gòu)連接，串聯(lián)通訊線最終連接到安裝在通訊機柜的終端電阻10上，Y-LINK總線耦合器09的數(shù)量根據(jù)不同機組的吹灰器數(shù)量而有不同，它們之間以串聯(lián)方式連接，每個Y-LINK總線耦合器09連接最多可連接16個現(xiàn)場智能設(shè)備，DP/PA通訊轉(zhuǎn)換器08輸入以串聯(lián)方式連接到Y(jié)-LINK總線耦合器09輸入端，它將Profibus-DP通訊方式轉(zhuǎn)換成Profibus-PA方式，其輸出連接到PA接線盒04，吹灰系統(tǒng)中現(xiàn)場智能模擬量儀表直接與PA接線盒04連接。
【權(quán)利要求】
1.基于現(xiàn)場總線技術(shù)的火電廠吹掃控制系統(tǒng)，其特征在于:包括安放在電廠運行控制室內(nèi)的操作站(01)、安裝于電子設(shè)備間的控制機柜(02),安裝在火電廠鍋爐上靠近吹灰器的位置的通信機柜(03)和安裝于吹灰工藝系統(tǒng)的智能模擬量信號測量裝置附近的？八接線盒(04)；所述控制機柜(02)由控制器(05)和冗余的第一光電轉(zhuǎn)換器(06)組成，其中控制器(05)包含冗余的控制器電源(05-1^冗余的處理器(05-2^冗余的83485通信接口(05-3)和冗余的現(xiàn)場總線通信主站(05-4)；所述通信機柜(03)包含冗余的第二光電轉(zhuǎn)換器(07)、0？外八通信轉(zhuǎn)換器(08),多個以冗余方式相連接的卜口爾總線耦合器(09)和終端電阻(10)； 所述操作站(01)通過冗余通信方式與控制器(05)的冗余的83485通信接口(05-3)相連接，所述控制機柜(02)中的冗余的第一光電轉(zhuǎn)換器(06)與控制器(05)的冗余的現(xiàn)場總線通信主站(05-4)相連接，所述通信機柜(03)中的冗余的第二光電轉(zhuǎn)換器(07)與第一個卜口爾總線耦合器連接，最后一個卜口爾總線耦合器與0？外八通信轉(zhuǎn)換器(08)冗余連接，所述0？外八通信轉(zhuǎn)換器(08)的輸出端與？八接線盒(04)連接，所述卜口爾總線耦合器(09)與現(xiàn)場智能執(zhí)行機構(gòu)以串行方式連接，最后一臺現(xiàn)場智能執(zhí)行機構(gòu)的串行通訊線連接到終端電阻(10)上，現(xiàn)場的智能模擬量測量裝置與…接線盒(04)連接。
【文檔編號】H04L29/06GK204143238SQ201420547092
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】楊新民, 馮銘, 宋美艷, 田爽 申請人:西安西熱控制技術(shù)有限公司