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1、技術改造項目技術方案項目名稱：輔助車間PLC上位機改造 批 準： 審 核： 編 制：內蒙古華寧熱電有限公司二一四年一月三日內蒙古華寧熱電有限公司2150MW機組工程輔助車間PLC上位機改造一設備簡介:內蒙古華寧熱電有限公司1、#2機組（2150MW）為2004年建設、2006年投入運行。原輔助車間PLC上位機系統采用了三種上位機操作系統經過7年連續運行,現系統很多設備已經老化，故障率高、性能降低，影響機組安全穩定運行，同時由于計算機的升級換代，目前工控機對Windows2000系統兼容性較差，且大部分硬件無Windows2000系統驅動軟件。現輸煤上位機軟件采用IFIX3。5，下位機CPU型號2、為CPU43412A；化水上位機軟件采用WINCC5。0，下位機CPU型號為CPU43412A; 輸灰上位機軟件采用IFIXVersion 3。5C - 12。03,下位機CPU型號為CPU43412A；除塵上位機軟件采用INTOUCH8。0, 下位機CPU型號為CPU53414A；化學九米加藥間HMI組態軟件版本為Intouch 2。3.14.0。各系統I/O點表數輸煤600個點、水化1801個點、除塵800個點、 輸灰1000個點，九米加藥300個點。除九米加藥間外其它輔網PLC通訊都為OPC通訊方式，PLC全部為施耐德昆騰系列。二. 現輔網PLC系統存在問題以及需要優化的地方：1、 性能3、降低，安全性差:輔助車間PLC上位工控機為2005年投入使用，操作系統使用Windows2000,已使用9年故障率較高。由于計算機的升級換代，目前工控機對Windows2000系統兼容性較差，且大部分硬件無Windows2000系統驅動軟件，而且PLC上位機使用的軟件版本較低，與新操作系統的兼容性較差.經常出現死機、脫網、過熱故障，DPU時而發生無故障自動切換現象,通訊不穩定。由于輔網PLC系統的故障給機組安全帶來很大的隱患。2、 硬件版本低，軟件無授權.由于計算機技術硬件升級換代較快，Windows2000系統兼容性較差,且大部分硬件無Windows2000系統驅動軟件，上位機系統發生故障沒4、辦法進行重新安裝系統，由于我廠原使用的軟件都是沒有授權的盜版軟件，不能二次安裝給日常維護帶來很大不便.其中：污水廠水處理PLC系統因為版本低,無法滿足現有工況要求已于2013年1月進行了PLC系統改造，對上位機及畫面進行了重新組態。3、版本不統一，維護不方便。此次改造對輔助車間PLC上位機系統進行統一，由過去品牌雜,版本多統一為一種最適合的上位機操作系統,版本為現在最高版本。4、 (1）輸煤操作中部取樣畫面經常造成主畫面丟失的問題（2）輸煤副操作員站畫面沒有線路選定功能(3）水化集控系統多介質過濾操作畫面與主畫 面 通訊不穩定（5）水化集控室需要優化的部分 超濾、反滲透自動程序需優化，加裝生水5、泵變頻后需加到超超濾、反滲透自動反洗程序中，各系統運 行時運行倒計時、或反洗進行倒計時時間顯示。（6）輸灰系統畫面與程序需要增加以下部分：4號250空壓機空壓機遠方啟動，停止,運行，故障信 號以及電流;#1,2爐輸灰A,B側輸送閥，補氣閥，助吹閥反饋信號（共12臺）；4臺250空壓機出口氣動門反饋信號；250空壓機系統干燥塔切換 閥反饋信號。(7)輸灰集控系統刪除石灰石系統畫面與程序。（8)輸煤自動配煤程序優化。三、輔助車間PLC改造方案：本次改造采用INTOUCH10.1軟件兼容并優化。INTOUCH10.1系統與其它兩種主流操作系統軟件的比較:各自的優缺點：1、 wincc支持西門子的PL6、C方便一點，比較經典，連接其他PLC要使用OPC軟件，通訊速率有所下降。對輔控系統而言基本屬于可以忍受。2、ifix需要看懂vb腳本，操作繁瑣。3、intouch使用方便,上手快。但是對于類似讀取西門子PLC數據，需要專門的西門子軟件支持，并且需要收費。具體詳見（附表）4、 軟件方面：在原有功能的基礎上進行了改進和提高，并提高操作的方便性,比如對原有的PLC系統配置文件采用統一界面管理,使用更加簡潔、方便;四. 改造的原則和要點為最大限度地節約改造成本、縮短改造工期、控制改造費用，同時顯著提升輔網改造后的整體效益，技術改造必須遵循如下原則：1、 采用原輔助車間控制組態和人機界面進行轉換移植,控7、制畫面、控制邏輯完全符合原有習慣。2、 系統設計和通訊方式必須充分考慮原有電纜走向，盡量減少接線改動和電纜對接。3、 針對原系統畫面設計、不合理部分，在原設計的基礎上進行重新優化設計。五。 改造方案1、根據目前情況,擬對我廠輔控系統上位監控軟件進行改造，更換為統一的監控軟件系統：選擇軟件為：INTOUCH10。1，版本為主流最新版本。2、 對上位機系統改造要求盡量不停機；畫面編寫調試應不影響原系統正常運行，系統調試不一定安排在大、小修期間進行，對主要系統的畫面對點等應 先模擬進行，各系統隔離調試，分步對點逐級驗收,驗收通過后再進行實際帶設備操作，運行畫面一次到位，無誤動。3、畫面要求操作風格基8、本和原來一致,避免操作人員大量二次培訓工作和不熟悉帶來的誤操作4、各車間畫面獨立調試,互相隔離,杜絕避免各車間信號誤寫、顯示混亂，動作混亂,給設備運行帶來安全隱患。六、具體技術要求1、各控制室布置輔網程控系統按照原來的風格配備控制操作員站，中控室的計算機、等均安裝在控制臺上（內）。具體配置見配置設備清單。2、各控制室的常規功能描述:在各控制室配備集中監控管理計算機，輸煤2臺、輸灰2臺、除塵2臺、水化2臺、九米加藥間1臺，擔負監視和管理工作；采用監控系統軟件編制系統監控畫面，完成現場數據的分析處理、數據存儲、顯示、報表打印等功能;支持標準的通用協議，包括OPC、VBA、COM/DCOM、DPC、9、ODBC、Activex、PZ系統、SQL Server等。中控室控制系統的功能主要有以下三大類：管理功能：生成各車間工藝流程，提供清晰、友好的人機界面，生動形象地反映工藝流程的實時數據和設備運行狀態，在設備圖形適當的位置顯示各種檢測量數值;通過點擊鼠標可方便地切換畫面和實行現場設備遠程控制；完成報警、歷史數據、歷史趨勢曲線的儲存、顯示和查詢；生成、打印各類生產運行管理報表。監控功能：在基于圖形和菜單的方式上，操作人員可以在中控室監視各設備運行狀態和對部分設備進行控制；主要監控畫面有各控制站系統流程模擬圖、各設備分組模擬圖等,每個畫面以不同顏色直觀動態顯示設備運行狀態,分別以三種顏色顯示運行狀10、態、停止狀態、故障狀態;顯示設備是手動運行狀態、自動運行狀態，并以文字給出提示。通訊功能：中控室控制系統與各現場PLC站之間的通訊，與SIS系統等的通訊.A、 畫面功能在控制中心的上位機工作站中，為了便于直觀地看到各個所屬車間的總貌和生產流程,同時為了顯示監測到的實時數據，需要實現以下圖形的畫面功能：網絡系統布局圖;生產工藝流程圖；數據點趨勢圖；實時數據總表；系統報警圖；設備狀態分析。總貌畫面:顯示系統各設備、裝置、區域的運行狀態以及全過程參數變量的狀態、測量值、設定值、控制方式（手動自動狀態）、高低報警等信息，從各顯示塊可以調出其他畫面。分組畫面：以模擬儀表的表盤形式按事先設定的分組，同時顯11、示幾個回路的信息，如過程參數變量的測量值、調節器的設定值、輸出值和控制方式等。變量每秒更新一次,分組可任意進行，操作員可從分組畫面調出任一變量（模擬量或離散量）的詳細信息。對模擬回路可以手動改變設定值、輸出值、控制方式等，對離散量可以手動操作設備的開啟和停止、畫面顯示指令狀態和實際狀態。單點畫面（調整畫面）：顯示一個參數,控制點的全部信息、實時趨勢和歷史趨勢，從調整畫面也可直接對模擬回路進行設定和調整操作。趨勢畫面:系統具有顯示任何數據點趨勢的能力，并在同一坐標軸上顯示至少四個變量的趨勢記錄曲線；有可供用戶選擇的參數變量,不同顏色和不同的時間間隔，也可對數據軸進行任意放大顯示.報警畫面：顯示當12、前所有正在進行的過程參數報警和系統硬件故障報警，并按報警的時間順序從最新發生的報警開始排起，報警優先級別和狀態用不同的顏色來區別,未經確認的報警處于閃爍狀態。報警內容包括：報警時間；過程變量名；過程變量說明；過程變量的當前值;報警設定值;過程變量的工程單位;報警優先級別.圖形畫面：生產裝置的圖片、工藝流程圖、設備簡圖、單線圖等都可以在CRT上顯示出來，每個畫面都包括字母數字字符和圖形符號，通常采用可變化的顏色、圖形、閃爍表示過程變量的不同狀態，所有過程變量的數值和狀態每秒動態刷新；操作員在此畫面對有關變量實施操作和調整。棒圖：棒圖可表示過程變量的變化，如池內的液位，棒圖能以水平或垂直方式顯示.13、所有圖形間可以利用圖標方便地切換，對于數字，既有數字顯示，又有儀表或刻度尺動態模擬顯示。生產工藝流程圖上可以動態地看到各階段測點的數據，同時可以清楚地看到整個生產過程及設備的運行狀態。控制系統的組態圖主要是介紹整個控制系統組態，監視控制系統各個模塊的狀態。B、主要曲線功能所有曲線均分為歷史曲線和實時曲線；既可以單獨顯示,又可以同屏顯示，顯示的時間區段可以根據需要隨時調整。，使操作人員對模擬信號有一個直觀的了解;操作人員也可以方便地查出任意一時段時間的某種曲線，也可以前臺顯示實時曲線。C、報表功能擬設定設備工作運行報表（設備名稱、工作方式、設備狀態、運行時間累計等）。各類報表既可以屏幕查看，也可14、以按時自動打印輸出。報表類型主要包括: 格式報表; 事件順序報告； 診斷報表； 設備操作報告; 過程變量趨勢。以上圖形、曲線、報表可根據操作者的實際要求進行修改或增加。C、主要報警擬設定以下報警：原系統畫面要求的報警，需要新增的報警，聲光報警。D、打印打印機共1臺（遠期2臺，配備1臺針式打印機）：臺為報警打印機，另1臺為圖形、曲線打印機。報警打印過程既可按時間間隔定時打印，也可隨機打印（通過圖中按鈕）;圖形和曲線打印機為手動打印（通過圖中按鈕)。兩臺打印機的管理采用打印機管理器來完成，打印機管理器可直接聯在以太網上。工程進度表（1個輔網車間工期15天）工作內容D1D2D3D4D5D6D7D8D15、9D10D11D12D13D14D15D16D17D18D19D20原輔網各站I/O點及原始畫面信息采集輔機操作員站安裝測試版操作軟件進行模擬對點調試上位機站安裝運行版注冊軟件畫面控制邏輯組態下裝系統授電，網絡，通訊聯調分布試運轉八、預估價格表序號內容單位數量單價總價備注一水化車間1調度監控軟件SCADAINTOUCH10。1開發版套190000 90000 見技術要求2調度監控軟件SCADAINTOUCH10.1運行版套165000 65000 見技術要求3編程調試118000 18000 二輸煤車間2調度監控軟件SCADAINTOUCH10。1運行版套245000 90000 見技術要求316、編程調試118000 18000 三輸灰車間2調度監控軟件SCADAINTOUCH10。1運行版套245000 90000 見技術要求3編程調試118000 18000 四除塵車間1調度監控軟件SCADAINTOUCH10。1運行版套145000 45000 見技術要求2編程調試18000 8000 五九米加藥車間1調度監控軟件SCADAINTOUCH10.1運行版套145000 45000 見技術要求2編程調試18000 8000 合計495000 九、 附表三種軟件的比較表：序號名稱iFixInTouchWinCC1系統穩定性較為穩定較為穩定項目比較龐大,有時會出現不易查明的故障2架構支持17、多服務器/多客戶端結構支持分布式服務器/客戶端結構,架構最先進支持多服務器/多客戶端結構3系統擴展性支持微軟的VBA,做一些二次開發較容易集成.Net框架，擴展性強自己封裝的函數，不宜做較多的拓展開發4加密方式硬件狗硬件狗可使用軟授權5I/O通訊支持多種通訊協議通訊協議較少通訊協議較少6數據點管理數據類型多，有獨立的數據點管理平臺有獨立的后臺數據對象管理通常46M7圖形功能強強一般8遠程發布支持支持支持9市場占有率市場占有率稍低，近年呈下降趨勢率市場占有率較高,近年呈上升趨勢因西門子控制系統較多,所以監控軟件也用的較多10優點InTouch系統平臺是主流專業的通用監控軟件產品，它對各個廠家的對18、西門子自己的PLC支持很好，通訊穩定并容易配置。11缺點I FIX系統平臺是主流專業的通用監控軟件產品，它對各個廠家的PLC支持都很好,I/O驅動能力強。，幫助用戶降低成本、提高靈活性和快速發展強大的軟件解決方案不僅提供了先進的控制和可視化功能，更為加強決策提供了卓越分析，幫助用戶在當今充滿挑戰的商業環境下保持持續的優勢。PLC支持都很好，I/O驅動能力強。新推出的版本，平臺技術相對其他廠家的監控軟件更先進、更有前瞻性，已處于一個更高的檔次。該平臺的集中開發部署模式使系統的應用更方便靈活，便于系統擴展和更新。提供了很多功能很強的軟件包供用戶選用，向上對MES平臺和向下對底層控制支持都很好.簡單19、易用，運行非常穩定，運行速度比WinCC運行速度比WinCC更快。采用了最新的.NET編程技術，面向對象編程。體積大，很多功能軟件包集成在一起，出現問題無法查找定位。穩定性不好，經常出現一些莫名其妙的問題(如：丟包、死機出現一些莫名其妙的問題(如：丟包、死機、自動更改網卡地址等），只有重裝系統后又正常。對系統安裝環境和步驟要求苛刻，對操作系統的版本都有特殊的要求，不容一點差錯.升級頻繁,導致升級費用高。系統有病毒就癱瘓，抗病毒能力差。12動態賣給了GE，目前追隨GE-PLC在市場額度有所改善更快.采用了最新的。NET編程技術，面向對象編程.會癱瘓，抗病毒能力差13適合對象對程序 內核比較了解，愛用控件和用VB寫腳本的上手容易，國產組態王的風格有所借鑒。對程序 內核比較了解，愛用控件和用類C+語言寫腳本的14通常連接的PLCAB、西門子、GE、施耐德、OMRONAB、西門子、施耐德、OMRON、ABB西門子、施耐德