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摘 要：针对本工程辅助车间控制方式、设备选型和系统的设置，提出设置集中监控采用常规PLC控制系统的方式方法。
关键词：辅助车间；控制方式；优化
一、概述
目前300MW及以上容量机组基本上都采用炉、机、电集中控制方式，设置1-2名全能值班员，1-2名现场巡视人员。如何简化全厂自动化监控和信息网络结构，进一步提高全厂自动化水平，最大程度的减员增效，成为辅助车间控制系统优化设计的关键所在，也是每个工程所必须面对的问题。辅助系统采用以计算机技术为基础的监控系统，与主厂房的DCS系统共同构建全厂范围的监控和管理信息系统网络，已经成为新型电厂建设的需要。
二、国内辅助车间控制系统水平及存在的问题
为提高辅助生产车间自动化水平基本上均设置输煤、灰渣、水务三个辅助车间控制点。控制方式一般有两种：一是采用的DCS控制，另一种是PLC＋LCD站的监控方式。
存在的问题：
(1) 各控制系统的监控相互独立，没有充分考虑资源的共享，造成浪费。
(2) 控制系统设备选型有时又多种多样，给生产维护带来不便。
(3) 辅助车间采用车间集中控制方式，都设有控制室，每个控制室又必须固定2～3名运行值班员，形成多个控制"孤岛"，使得运行管理不能集中，从而造成各种资源的浪费。
(4) 各个区域的控制网络均需设置与厂级监控信息系统(SIS)的接口，客观上造成与SIS系统接口实施复杂化。
三、本工程辅助车间
主厂房内包括暖通、凝结水精处理、化学加药、汽水分析等的仪表和控制；·空压机仪表和控制；燃油泵房仪表和控制；超滤及反渗透系统仪表和控制；化学补给水处理仪表和控制；工业废水处理仪表和控制；生活污水处理仪表和控制；综合水泵房仪表和控制；中水处理系统仪表和控制；气力除灰、除渣系统仪表和控制；石灰石粉气力输送；输煤系统仪表和控制；制氢站
四、本工程辅助车间设计原则
我们根据各系统的特点及控制要求、在厂区中的地理位置及与主机组运行操作的关系密切程度来确定各系统的控制方式。
五、控制方案
采用全厂辅助车间集中监控网络方案，即将全厂除纳入DCS系统和就地监控以外的辅助车间和附属生产的控制系统通过计算机网络联网，实现集中监控。其控制点布置在单元机组控制室，与DCS系统共同构建成全厂范围的集中监控中心。就地只设置用于启机调试用的操作员站兼工程师站。
六、设备及联网配置方案的比较
1、采用DCS控制系统
采用DCS系统来实现全厂辅助车间联网监控，届时按单元机组招标所确定的DCS系统的特点，采用远程I/O站或远程I/O柜的形式构建辅助车间的控制系统及网络，该方案比较成熟，本文不再详细描述。但相对本工程的投资较大，采用此方式会增加投资，所以我们不采用此方式。
2、全面或局部采用现场总线控制系统(FCS)
所谓现场总线，按国际电工委员会IEC/SC65C的定义，是制造或过程区域的现场装置之间、现场装置与控制室内的自动控制之间的数字式、串行和多点通信的数据总线，以现场总线为基础而发展起来的全数字控制系统称作现场控制系统（FCS）。
现场总线技术将单个分散的测量控制设备变成网络节点，以现场总线为纽带，连接成可以互相沟通信息，共同完成自动控制任务的网络系统和控制系统。
3、采用PLC 控制系统
（1）网络拓扑结构。网络拓扑结构指的是网络节点的地理分布和网络互连关系上的几何构形。常见的网络拓扑结构主要有：总线型拓扑、星型拓扑、环型拓扑及其总线型拓扑、星型拓扑、环型拓扑的混合型。本工程采用双缆冗余星形拓扑结构，既克服一般星形拓扑结构的缺点，使网络的可靠性可以大幅度提高，同时系统造价比冗余以太网环要便宜得多。
（2）网络类型。网络类型分为两类：PLC控制网络，Ethernet网络。这两类网络，各有优缺点， Ethernet网络以其公开网络、开放协议、通用性好、支持产品多、通讯速率高等特点，逐步被广泛使用，因而，本工程辅助车间集中控制系统的核心网络采用Ethernet网络形式。
（3）辅助车间集中控制系统的配置方案。考虑到工期的紧张程度，分部试运的先后顺序等因素，调试初期在就地设置操作员站，条件成熟后分别进入到辅助网络控制系统中，此方案更适合运行人员的适应过渡，有利于电厂不同辅助系统的调试和试运行在时间及地点上差异的协调，同时辅助车间集中控制网与各辅助车间和附属系统不直接发生联系，各辅助车间和附属系统都自带PLC控制系统，其系统的经济技术性能由其自带系统保证，责任较清晰。辅助车间集中控制网将来与辅助车间和附属系统的上位机和服务器联网，可在辅助车间和附属系统控制系统调试、投运后进行，比较稳妥可靠。
七、辅助车间集中控制系统的配置
1、网络配置
第一层：各辅助车间的控制系统均采用PLC+上位机构成一套完整的控制系统。
第二层：采用光纤、光纤主交换机、服务器及工控机，构成上一层完整的监视控制系统。
第三层：辅助车间集中监控网信息系统通过防火墙及网关计算机连接至SIS，同时辅助车间集中监控网络可接受GPS系统来的时钟信号，做到系统时钟同步。
2、集中监控系统软件的选择
（1）操作系统的选择。一般为Windows 2000与WindowsNT4.0并存，不作特殊的要求。
（2）监控软件。监控软件选用GE Fanuc公司的Ifix系列。
（3）监控软件的组态。辅助车间集中控制室中的操作员站与服务器之间的数据通讯采用标准的客户机，这样操作员站仅与服务器进行数据交换，而服务器与各个辅助车间的PLC控制系统进行数据交换，避免网络负荷的过度集中及冲突，方便系统维护安装。
（4）编程软件。监控软件根据PLC的选择结果，确定与其相对应编程软件IC647。
3、集中监控系统硬件的选择
（1）操作员站。监控系统配备3台上位工控机，作为操作员站，放置在单元机组集中控制室，3台上位机互为热备用，并可任意定义一台为工程师站。
（2） 服务器。
（3）PLC。硬件是GE公司的产品，适合电厂现场环境。
八、存在的问题与建议
厂供控制装置存在问题，质量差，可靠性低。建议在工程的实施中，对通用控制设备最好在辅机招标时统一要求，使供应商或工艺专业按此原则进行配置。主设备配供控制装置，应由设计院电气专业和热控专业归口参予，统一向制造厂提出具体要求，以保证配供的设备满足工程控制要求；还应注意应选择同时具有系统集成和有设备供应经验的承包商进行全厂辅助车间集中控制网的构建开发，并负责协调各辅控网承包商的接口工作，保证全厂辅助车间集中控制网可靠实现。
九、结论
1、采用PLC控制系统集成方便，成本相对较低。
2、采用DCS控制系统造价高，且DCS厂家对辅控系统的工程熟悉程度较弱，若两者均有利的情况下，还是推荐选择DCS系统较好。
作者简介：王隆谛，男，辽宁调兵山煤矸石发电有限责任公司，研究方向：自动化。
关键词：辅助车间；控制方式；优化
一、概述
目前300MW及以上容量机组基本上都采用炉、机、电集中控制方式，设置1-2名全能值班员，1-2名现场巡视人员。如何简化全厂自动化监控和信息网络结构，进一步提高全厂自动化水平，最大程度的减员增效，成为辅助车间控制系统优化设计的关键所在，也是每个工程所必须面对的问题。辅助系统采用以计算机技术为基础的监控系统，与主厂房的DCS系统共同构建全厂范围的监控和管理信息系统网络，已经成为新型电厂建设的需要。
二、国内辅助车间控制系统水平及存在的问题
为提高辅助生产车间自动化水平基本上均设置输煤、灰渣、水务三个辅助车间控制点。控制方式一般有两种：一是采用的DCS控制，另一种是PLC＋LCD站的监控方式。
存在的问题：
(1) 各控制系统的监控相互独立，没有充分考虑资源的共享，造成浪费。
(2) 控制系统设备选型有时又多种多样，给生产维护带来不便。
(3) 辅助车间采用车间集中控制方式，都设有控制室，每个控制室又必须固定2～3名运行值班员，形成多个控制"孤岛"，使得运行管理不能集中，从而造成各种资源的浪费。
(4) 各个区域的控制网络均需设置与厂级监控信息系统(SIS)的接口，客观上造成与SIS系统接口实施复杂化。
三、本工程辅助车间
主厂房内包括暖通、凝结水精处理、化学加药、汽水分析等的仪表和控制；·空压机仪表和控制；燃油泵房仪表和控制；超滤及反渗透系统仪表和控制；化学补给水处理仪表和控制；工业废水处理仪表和控制；生活污水处理仪表和控制；综合水泵房仪表和控制；中水处理系统仪表和控制；气力除灰、除渣系统仪表和控制；石灰石粉气力输送；输煤系统仪表和控制；制氢站
四、本工程辅助车间设计原则
我们根据各系统的特点及控制要求、在厂区中的地理位置及与主机组运行操作的关系密切程度来确定各系统的控制方式。
五、控制方案
采用全厂辅助车间集中监控网络方案，即将全厂除纳入DCS系统和就地监控以外的辅助车间和附属生产的控制系统通过计算机网络联网，实现集中监控。其控制点布置在单元机组控制室，与DCS系统共同构建成全厂范围的集中监控中心。就地只设置用于启机调试用的操作员站兼工程师站。
六、设备及联网配置方案的比较
1、采用DCS控制系统
采用DCS系统来实现全厂辅助车间联网监控，届时按单元机组招标所确定的DCS系统的特点，采用远程I/O站或远程I/O柜的形式构建辅助车间的控制系统及网络，该方案比较成熟，本文不再详细描述。但相对本工程的投资较大，采用此方式会增加投资，所以我们不采用此方式。
2、全面或局部采用现场总线控制系统(FCS)
所谓现场总线，按国际电工委员会IEC/SC65C的定义，是制造或过程区域的现场装置之间、现场装置与控制室内的自动控制之间的数字式、串行和多点通信的数据总线，以现场总线为基础而发展起来的全数字控制系统称作现场控制系统（FCS）。
现场总线技术将单个分散的测量控制设备变成网络节点，以现场总线为纽带，连接成可以互相沟通信息，共同完成自动控制任务的网络系统和控制系统。
3、采用PLC 控制系统
（1）网络拓扑结构。网络拓扑结构指的是网络节点的地理分布和网络互连关系上的几何构形。常见的网络拓扑结构主要有：总线型拓扑、星型拓扑、环型拓扑及其总线型拓扑、星型拓扑、环型拓扑的混合型。本工程采用双缆冗余星形拓扑结构，既克服一般星形拓扑结构的缺点，使网络的可靠性可以大幅度提高，同时系统造价比冗余以太网环要便宜得多。
（2）网络类型。网络类型分为两类：PLC控制网络，Ethernet网络。这两类网络，各有优缺点， Ethernet网络以其公开网络、开放协议、通用性好、支持产品多、通讯速率高等特点，逐步被广泛使用，因而，本工程辅助车间集中控制系统的核心网络采用Ethernet网络形式。
（3）辅助车间集中控制系统的配置方案。考虑到工期的紧张程度，分部试运的先后顺序等因素，调试初期在就地设置操作员站，条件成熟后分别进入到辅助网络控制系统中，此方案更适合运行人员的适应过渡，有利于电厂不同辅助系统的调试和试运行在时间及地点上差异的协调，同时辅助车间集中控制网与各辅助车间和附属系统不直接发生联系，各辅助车间和附属系统都自带PLC控制系统，其系统的经济技术性能由其自带系统保证，责任较清晰。辅助车间集中控制网将来与辅助车间和附属系统的上位机和服务器联网，可在辅助车间和附属系统控制系统调试、投运后进行，比较稳妥可靠。
七、辅助车间集中控制系统的配置
1、网络配置
第一层：各辅助车间的控制系统均采用PLC+上位机构成一套完整的控制系统。
第二层：采用光纤、光纤主交换机、服务器及工控机，构成上一层完整的监视控制系统。
第三层：辅助车间集中监控网信息系统通过防火墙及网关计算机连接至SIS，同时辅助车间集中监控网络可接受GPS系统来的时钟信号，做到系统时钟同步。
2、集中监控系统软件的选择
（1）操作系统的选择。一般为Windows 2000与WindowsNT4.0并存，不作特殊的要求。
（2）监控软件。监控软件选用GE Fanuc公司的Ifix系列。
（3）监控软件的组态。辅助车间集中控制室中的操作员站与服务器之间的数据通讯采用标准的客户机，这样操作员站仅与服务器进行数据交换，而服务器与各个辅助车间的PLC控制系统进行数据交换，避免网络负荷的过度集中及冲突，方便系统维护安装。
（4）编程软件。监控软件根据PLC的选择结果，确定与其相对应编程软件IC647。
3、集中监控系统硬件的选择
（1）操作员站。监控系统配备3台上位工控机，作为操作员站，放置在单元机组集中控制室，3台上位机互为热备用，并可任意定义一台为工程师站。
（2） 服务器。
（3）PLC。硬件是GE公司的产品，适合电厂现场环境。
八、存在的问题与建议
厂供控制装置存在问题，质量差，可靠性低。建议在工程的实施中，对通用控制设备最好在辅机招标时统一要求，使供应商或工艺专业按此原则进行配置。主设备配供控制装置，应由设计院电气专业和热控专业归口参予，统一向制造厂提出具体要求，以保证配供的设备满足工程控制要求；还应注意应选择同时具有系统集成和有设备供应经验的承包商进行全厂辅助车间集中控制网的构建开发，并负责协调各辅控网承包商的接口工作，保证全厂辅助车间集中控制网可靠实现。
九、结论
1、采用PLC控制系统集成方便，成本相对较低。
2、采用DCS控制系统造价高，且DCS厂家对辅控系统的工程熟悉程度较弱，若两者均有利的情况下，还是推荐选择DCS系统较好。
作者简介：王隆谛，男，辽宁调兵山煤矸石发电有限责任公司，研究方向：自动化。