数据采集实现风险分散 —— Wonderware石家庄热电厂数据采集系统改造（雪岩）

众所周知，当前流行的DCS系统具备完备的数据采集功能，但采用传统热控技术的中小型火力发电机组要进行DCS改造，所需费用巨大、工期较长。如何在不具备DCS改造条件或不打算改造的情况下解决生产过程信息化的问题，成为当前电力改革对生产过程信息化的迫切要求。

石家庄热电厂东厂区有四台传统火力发电机组（＃12～＃15机组），是NG-220/110-M2型高温高压煤粉炉和B25-8.82/0.98型汽轮机，已运行10年，采用传统热控技术。原有的一小型数据采集系统，总容量84点，只能提供部分重要参数和简单画面，且不易修改，已经远不能适应现代电力竞争的需要，亟须改造。厂领导审时度势，决定上马数据采集系统，以便准确把握生产过程信息。

四大设计原则

基于充分发挥现有设备的性能，力求性能费用比最低的指导思想，确定设计原则如下：

1.风险分散。一个操作员站出现问题不影响本机炉自动、保护装置的运行；一个操作员站的一个采集子网出现故障不影响其他子网的运行；一个网络节点出现故障不使整网瘫痪；设置与外界的物理隔断，避免病毒或恶意破坏。

2.稳定可靠。保证设备长期稳定工作，取代部分常规仪表。

3.良好的扩展性。网络应易于增加节点，易于连接新型采集装置，易于与其他系统进行数据交换。

4.完备的系统功能。能连续监视机组各种运行参数及设备的运行状态，并对各参数进行必要的处理。

组件与硬件协调

石家庄热电厂热工参数采集系统（以下简称数采系统）采用了Wonderware公司 FactorySuite的部分组件，它们是：InTouch8.0、Factopry Focus8.0、InSQL8.0、SuiteVoyager 2.0和ActiveFactory。这些组件与系统硬件协调构成了数采系统。

四台机组连同其辅助系统（燃料输送、化学水处理和除氧给水系统）各设立操作员站，并由设立在汽机班长室的工程师站进行统一管理，由此构成了该数采系统以太网的结构方式。

各操作员站完成数据的采集和传输，工程师站完成对系统的管理和信息发布，历史站完成数据的存储和对外数据交换，由此实现了一系列设计构想，达到工程目的。

系统独立运行

按照设计原则，系统以设立在汽机班长室的工程师站为中心，通过Hub将#12～15机炉以及燃料输送和化学水处理等10个操作员站连接成一个以太网,并通过工程师站向厂MIS发布相关画面和数据。历史站接受10个操作员站的数据，完成存储并向厂综合数据库转发数据。操作员站和工程师站以InTouch7.1为工作平台，在此基础上开发应用软件，实现系统设计功能。历史站安装5000点数据库。操作员站通过运行ADAM、OMRONHL和SRE（自行开发）三种I/O Server将现场各种热工数据采集上来。

1.操作员站

一个操作员站就是一个独立的实时数据网，利用串口扩展技术，又方便地连接了若干个小数据网络（子网）。具体说明如下。

操作系统:Windows NT 4.0

工作环境：FactoryFcous 8.0

应用程序：在FactoryFcouus 8.0基础上自行开发

I/O Server：Omron Hl ADAM SRE

计算机: 康泰克工控机

通信方式：C104P型串口扩展卡两块、自制屏蔽通信电缆若干条、网卡及网线。

采集装置：PLC、SRE巡测仪、ADAM系列模块

2.工程师站

工程师站是网络的中心环节，操作系统室是Windows2000 Server版，工作软件是InTouch 8.0（3000点）和SuiteVoyager 2.0。

3.历史站

从Hub接出，完成实时数据的存储、检索和对厂综合数据库的数据交换。

满意收获

工程竣工后，经现场测试，达到了如下的性能指标。

1．系统可用率：99.9%。

2．系统精度：满足±0.1%的精度要求。

3． 显示正确性：实际最大误差是-0.045%，满足要求。

4． 一致性：比较与二次仪表指示值的一致性为100%，满足要求。

石家庄热电厂热工参数采集系统网络结构图

点 评

当前电力改革不断深化，竞价上网成为必然，这就要求对实时动态成本和机组运行状况有切实的把握。Wonderware公司是一家美国公司，它开发出了基于Microsoft Windows平台、应用于工业及过程自动化领域的套装软件FactorySuite，其构成类似于Microsoft Office，是一个多功能软件包。系统硬件在充分发挥现场PLC和SRE巡测仪作用的基础上增加了ADAM模块，以实现不同类型的数据接入，因而比较适合当前电力改革对生产过程信息的迫切要求。