火電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在糖廠中的應(yīng)用分析

目前計算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展，微型計算機(jī)主機(jī)、外圍設(shè)備更新?lián)Q代速度很快，計算機(jī)的功能越來越強(qiáng)大，而使用越來越方便，從前需要計算機(jī)專業(yè)技術(shù)人員使用維護(hù)，現(xiàn)在普通技術(shù)人員就可以使用，甚至進(jìn)入普通家庭使用，計算機(jī)價格已從貴族走向平民化，到了普通家庭可以承受的水平。

隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，火電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)同樣也在迅速的發(fā)展，新的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、新的控制裝置、新的軟件等不斷涌現(xiàn)，層出不窮。目前火電站計算機(jī)監(jiān)控技術(shù)主要朝著網(wǎng)絡(luò)化、智能化、軟件組態(tài)化、控制無人化方向發(fā)展，隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷更新，火電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)還將向更高的目標(biāo)發(fā)展。

一、網(wǎng)絡(luò)化

早期的計算機(jī)通常是單臺運行的，且計算機(jī)的數(shù)量較少，但隨著計算機(jī)數(shù)量的增多，，計算機(jī)處理數(shù)據(jù)的增多及計算機(jī)數(shù)據(jù)處理速度的提高，計算機(jī)對數(shù)據(jù)交換、共享信息提出了要求，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)也就應(yīng)運而生了。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)目前還沒有嚴(yán)格的定義，通常我們可以理解成若干計算機(jī)設(shè)備為傳遞數(shù)據(jù)、信息而組成的計算機(jī)之間的連接。

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按地域跨度可分為局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)，火電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是企業(yè)內(nèi)部建立的網(wǎng)絡(luò)，屬于局域網(wǎng)。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按用途可分為專用網(wǎng)和公眾網(wǎng)，火電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)屬于專用網(wǎng)，而目前的Internet互連網(wǎng)屬于公眾網(wǎng)。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按結(jié)構(gòu)可分為星型網(wǎng)結(jié)構(gòu)和總線網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展的標(biāo)志，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已逐漸成為各種先進(jìn)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。

火電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的快速發(fā)展也是立足于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，在火電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中，有上位機(jī)、當(dāng)?shù)乜刂茊卧雀鞣N各樣的計算機(jī)及計算機(jī)控制裝置，若它們不形成網(wǎng)絡(luò)，則這些計算機(jī)及裝置只能獨立運行，不能實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，不能充分發(fā)揮出計算機(jī)控制系統(tǒng)的優(yōu)越性，只起到了代替常規(guī)自動控制設(shè)備的作用。因此，火電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)勢必向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。

火電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展是因為有下列的需要。

（一） 數(shù)據(jù)共享的需要

火電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是由上位計算機(jī)、當(dāng)?shù)乜刂茊卧挠嬎銠C(jī)裝置等各種各樣的計算機(jī)組成，這些計算機(jī)均能獨立運行，完成各自完成的功能，但要讓這些計算機(jī)協(xié)調(diào)工作，充分挖掘出計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的潛能，就必須通過數(shù)據(jù)的交換，共享它們之間的數(shù)據(jù)，才能協(xié)調(diào)的完成對整個電站各設(shè)備的控制調(diào)節(jié)。共享數(shù)據(jù)就要求計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。

（二）裝置共享的需要

火電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)化后，可以共享計算機(jī)硬件設(shè)備、裝置，以減少硬件設(shè)備、裝置的維護(hù)工作量。

如火電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可以只在上位機(jī)設(shè)大屏幕顯示器、打印機(jī)，而不必在每個當(dāng)?shù)乜刂茊卧渲蔑@示器、打印機(jī)，在當(dāng)?shù)乜刂茊卧峡梢灾辉O(shè)置簡單的數(shù)碼顯示器顯示重要數(shù)據(jù)，所有當(dāng)?shù)乜刂茊卧臄?shù)據(jù)都可以集中在上位機(jī)的顯示器上進(jìn)行顯示、查詢，集中在上位機(jī)的打印機(jī)上進(jìn)行打印。

再如當(dāng)?shù)乜刂茊卧杉碾娬驹O(shè)備的數(shù)據(jù)，除當(dāng)?shù)乜刂茊卧约菏褂猛猓赏ㄟ^網(wǎng)絡(luò)送往上位機(jī)，供上位機(jī)處理用，上位機(jī)也就沒有必要為數(shù)據(jù)處理再另外配數(shù)據(jù)采集裝置。

（三） 調(diào)度自動化的需要

要對電站進(jìn)行自動調(diào)度，除火電站內(nèi)部的計算機(jī)及裝置需形成網(wǎng)絡(luò)外，火電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)還將與調(diào)度自動化系統(tǒng)連成網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，數(shù)據(jù)交換，通過網(wǎng)絡(luò)通信，調(diào)度終端計算機(jī)將調(diào)度命令送火電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，火電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)將電站各設(shè)備運行參數(shù)、狀態(tài)送調(diào)度端計算機(jī)。網(wǎng)絡(luò)化是實現(xiàn)火電站調(diào)度自動化的必要前提。

（四） 系統(tǒng)擴(kuò)展的需要

火電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展后，系統(tǒng)擴(kuò)展方便，便于電站擴(kuò)充計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的功能，如與電站信息管理系統(tǒng)及其它的系統(tǒng)相連，可形成火電站綜合管理系統(tǒng)，也便于火電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)分期實施，后期工程的投產(chǎn)不影響先期工程的運行。

二、智能化

計算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，使人工智能技術(shù)得到了迅速發(fā)展，人工智能技術(shù)在機(jī)器人、汽車及其它領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。智能化也是火電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的一大發(fā)展方向。

火電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)智能化主要體現(xiàn)在對監(jiān)控系統(tǒng)的自動診斷，對運行人員進(jìn)行操作指導(dǎo)，對事故、故障處理進(jìn)行指導(dǎo)。

（一） 自動診斷監(jiān)控系統(tǒng)

火電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)智能化體現(xiàn)在監(jiān)控系統(tǒng)能對自身進(jìn)行診斷，對自身診斷的廣度和深度不斷加強(qiáng)，包括了硬件和軟件，上位機(jī)和當(dāng)?shù)乜刂茊卧?/p>

火電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)檢測到自身故障后，自動報警，并采取相應(yīng)的安全措施，若有備用設(shè)備，則自動將備用設(shè)備投入運行。對監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行自診斷，大大提高了監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性。

（二） 自動診斷電站設(shè)備

智能化的火電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)還對電站設(shè)備進(jìn)行診斷，監(jiān)控系統(tǒng)對火電站設(shè)備的診斷是有別于監(jiān)控系統(tǒng)對設(shè)備的事故、故障報警動作的，事故、故障是設(shè)備異常情況發(fā)展到一定程度的結(jié)果，監(jiān)控系統(tǒng)對設(shè)備的診斷就是要及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常情況，診斷是發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常情況的一種過程。

對電站設(shè)備的診斷實際上也就是監(jiān)控系統(tǒng)對設(shè)備某些運行參數(shù)進(jìn)行判別、比較的過程，當(dāng)診斷發(fā)現(xiàn)異常情況后，由監(jiān)控系統(tǒng)采取預(yù)防性措施并報警，以防止異常情況發(fā)展成事故或故障。

如機(jī)組在開機(jī)到帶上負(fù)荷后的一段時間內(nèi)，在正常情況下機(jī)組的軸承溫度是以一定的速率上升的，并穩(wěn)定在一個溫度點左右，若在機(jī)組開機(jī)后軸承溫度上升的速率很快，這時機(jī)組軸承溫度雖未到達(dá)事故停機(jī)的溫度，但已說明軸承溫度出現(xiàn)了異常情況，有了自動診斷就可以及時發(fā)現(xiàn)溫度異常的情況，發(fā)現(xiàn)報警，機(jī)組如有備用冷卻水則投入冷卻水或停機(jī)檢查，以防止軸承溫度上升過快，出現(xiàn)燒毀機(jī)組軸承的情況。

（三） 指導(dǎo)運行操作

火電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)智能化還體現(xiàn)在對運行人員的操作指導(dǎo)上，火電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)除在運行人員誤操作時拒絕執(zhí)行命令并發(fā)出告警外，在運行人員操作前還給出正確的指導(dǎo)操作，以提醒運行人員進(jìn)行正確的操作。

如在斷路器操作過程中，若為合斷路器操作，計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)將給出先合隔離開關(guān)，然后再合斷路器的操作指導(dǎo)；若為分?jǐn)嗦菲鞑僮鳎瑒t將給出先分?jǐn)嗦菲?，再分隔離開關(guān)的操作指導(dǎo)。若計算機(jī)檢測到的操作順序與正確的操作順序不一致時，計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)將拒絕執(zhí)行操作命令并發(fā)出告警。

（四） 指導(dǎo)事故、故障處理

火電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的智能化還體現(xiàn)在電站設(shè)備出現(xiàn)事故、故障時，計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)對事故、故障處理起指導(dǎo)作用。

在火電站中，一旦出現(xiàn)事故或故障情況，要求運行人員能立即根據(jù)事故、故障現(xiàn)象判斷出原因，并立即進(jìn)行處置，但電站的事故、故障有時是很復(fù)雜的，各設(shè)備狀況不相同，運行人員的經(jīng)驗也各不相同，加之在事故、故障時人員精神緊張，在事故、故障處理過程中容易發(fā)生處置失當(dāng)?shù)那闆r，進(jìn)一步加劇了事故、故障的擴(kuò)大。因此，指導(dǎo)電站事故、故障的處理是計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向之二。在火電站出現(xiàn)事故、故障時，計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)將根據(jù)電站設(shè)備的事故、故障情況，給出預(yù)先設(shè)置好的事故、故障處理指導(dǎo)，使運行人員在處理指導(dǎo)下，快速的處理事故、故障，將事故、故障控制在最小的范圍內(nèi)，使事故、故障造成的損失變?yōu)樽钚　?/p>

三、軟件組態(tài)化

軟件組態(tài)化也是火電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)一大發(fā)展方向之一。

組態(tài)化的軟件主要是指在上位工控機(jī)和前置工控機(jī)的軟件。組態(tài)化軟件通常也是一種模塊化的軟件有實時數(shù)據(jù)庫、動畫、上下限設(shè)置、狀態(tài)控制、各種實時趨勢圖和歷史趨勢圖、各種輸入輸出接口程序等等功能。

組態(tài)軟件最大的特點是使用方便，維護(hù)方便。在使用方面通常使用菜單及各種圖形界面操作方式，操作使用直觀；在維護(hù)方面，其優(yōu)點明顯突出，組態(tài)軟件都提供有工具軟件，使得控制系統(tǒng)的開發(fā)者不必為每個控制系統(tǒng)編制源程序，只需根據(jù)對控制系統(tǒng)的要求，對軟件的功能進(jìn)行設(shè)置組合，就完成了控制系統(tǒng)的軟件的組態(tài)，當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)有設(shè)備或功能增減時，同樣可以方便的完成軟件的維護(hù)。

使用組態(tài)軟件的優(yōu)點在于控制系統(tǒng)的開發(fā)時間短，軟件的可靠性高，因為軟件是經(jīng)過在各種情況下測試的，軟件的維護(hù)簡單方便。

四、控制無人化

現(xiàn)在在工業(yè)發(fā)達(dá)國家，無論是大型火電站還是小型火電站，許多電站都實行無人值班。電站實行控制無人化、無人值班，并不是說必要的操作也不需要運行人員，不管電站有無遠(yuǎn)方操作功能，電站的一些必要操作還是需要有一個人員在當(dāng)?shù)鼗蜻h(yuǎn)方進(jìn)行，如給出開停機(jī)命令等，因此，無人值班電站有時也被稱之為一人操作電站，即只需一個值班人就可以進(jìn)行電站的開停機(jī)控制、運行操作，這些操作完成后，自動控制系統(tǒng)就可自動控制電站設(shè)備運行，當(dāng)電站自動控制系統(tǒng)具有遠(yuǎn)方遙控功能時，可由一人在遠(yuǎn)方進(jìn)行遙控操作。

火電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)向控制無人化方向發(fā)展是必然趨勢。常規(guī)自動控制系統(tǒng)要實現(xiàn)火電站控制無人化，技術(shù)難度很大，采用計算機(jī)控制系統(tǒng)后則易于實現(xiàn)。

火電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)向無人化方向發(fā)展，其最大的優(yōu)點就是極大的減少了運行人員，減少了運行費用，長年累月節(jié)省下來的運行費用是非?？捎^的。

我公司從2000年開始陸續(xù)為宜州懷遠(yuǎn)糖廠，柳江拉堡糖廠，宜州石別糖廠的自備火電機(jī)組進(jìn)行了微機(jī)自動化改造，取得了良好的效果。

由此可見，糖廠自備火電站采用計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)是未來發(fā)展的必然趨勢。

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