1、 水系統網絡改造施工方案 水系統網絡改造施工方案一、水系統網絡概況及技術要求1.1 系統概況及總體功能本期工程為 電廠的二期擴建工程,水處理各公用系統是在原有一期水處理各系統的基礎上進行擴建,升級和改造. 電廠一期水系統采用集中監控方式,即在水系統集中控制室的操作員站(位于一期鍋爐補給水控制室內)上能完成對一期鍋爐補給水,化學加藥及汽水取樣系統,工業廢水系統,凈化站系統,生活污水及綜合水泵系統,凝結水精處理系統的集中監控. 在一期鍋爐補給水控制室內設置有一期鍋爐補給水控制系統和一期水系統控制網絡的相關機柜和3臺水系統控制網絡的上位機.除了一期鍋爐補給水系統外,其它一期各水系統的控制機柜均就近布
2、置在相應的就地控制室內.除了一期的凝結水精處理控制系統采用一對控制器外,其它一期各水系統合用一對控制器。本期凝結水精處理(新建),鍋爐補給水(擴建),廢水處理(擴建),凈水站和綜合水泵房(擴建),生活污水處理(擴建)系統將作為全廠水網絡的一部分納入一期水網控制。具體實施時可在一期工程的鍋爐補給水車間控制室內增加I/O柜來實現鍋爐補給水擴建部分的控制;在凈水站綜合樓控制室內增加I/O柜來實現對凈水站和綜合水泵房擴建部分的控制;在生活污水處理站控制室內增加I/O柜來實現對生活污水處理擴建部分的控制;凝結水精處理新建部分的儀表和控制以及工業廢水處理擴建部分的控制均由華電水處理技術工程有限公司提供.朗
3、坤負責網絡的整合并提供網絡控制設備。本期工程的凝結水精處理系統(包括化學取樣及加藥系統)作為新建輔助系統,按常規設計在主廠房凝結水精處理電子設備間內設置一套PLC控制系統并納入一期水網來實現對上述系統的控制,在凝結水精處理電子設備間內設置臨時操作員站僅在水網故障、調試等特殊情況下使用。正常情況下運行人員可通過一期水網操作員站對工藝系統進行集中監視、管理和自動順序控制。位于工業廢水處理車間控制室內的工業廢水處理擴建部分的PLC將作為水網的一個控制站納入一期水網來實現對其控制。隨著二期新設備和系統的加入,原一期化水網絡的負荷與處理能力已經遠遠不能滿足新建機組的要求,故需對一期網絡和部分硬件設備進行
4、改造以達到將二期水網納入一期水網進行管理的目的。一期化水網絡構架如圖“水處理監控網結構圖(改造前)”所示,熱備PLC主站與從站之間采用CONTROL NET網連接,連接了熱備PLC主站、鍋爐補給水處理I/O站、凈水站I/O站、生活污水及污水泵I/O站、加藥及汽水取樣I/O站、工業廢水處理I/O站、制氫程控站和#1、#2機組凝結水精處理程控站。1.2 系統改造技術要求經過改造后,全廠(包括一期和二期設備)化水程控網絡應重新劃分為5個網段,分別為:#1網段:鍋爐補給水程控站、生活污水及污水泵#2網段:制氫系統程控站;#3網段:#1、#2機組凝結水精處理和加藥及汽水取樣程控站;#4網段:#3、#4機
5、組凝結水精處理和加藥及汽水取樣程控站;#5網段:凈水站及綜合水泵房、工業廢水處理程控站;每個網段構成相對獨立的現場控制級程控網絡,各網段內部采用獨立的熱備CPU進行控制,網段內部通訊采用CONNTROL NET網。各網段與化水集控室交換機之間采用Ethernet/IP網絡連接,所有Ethernet/IP網絡采用光纖進行通訊。新建改造后全廠水網控制系統配置圖見附圖“全廠水處理監控網結構圖”。對于#1網段:改造后鍋爐補給水系統由于增加了超濾及反滲透等工藝設備,原一期1756-L55M14熱備PLC主站因負荷問題將不再使用,朗坤重新供貨并升級為1756-L61(2,3) CPU,并提供相應冗余電源模
6、塊、冗余Ethernet/IP通訊網卡、配套CPU機架等。對于#2網段:增加冗余電源模塊、冗余Ethernet/IP通訊網卡,升級配套CPU機架等。對于#3網段:增加冗余電源模塊、冗余Ethernet/IP通訊網卡,升級配套CPU機架等。對于#4網段:廠供。對于#5網段:原一期熱備PLC主站所使用的1756-L55M14 CPU可以用于#5網段的改造并增加冗余電源模塊、冗余Ethernet/IP通訊網卡,升級配套CPU機架等。水集中控制系統的各子系統采用上位機網絡和可編程控制器(PLC)相結合的方式,上位機網絡采用C/S模式工作,各子系統控制機柜布置在現場控制室。朗坤對其供貨范圍內的儀表和控制
7、系統負責并且作為水系統集中控制網絡的總體負責方負責對一期水網絡結構和網絡組態方案進行優化和改造并提供本期聯網控制所需的軟、硬件,以及負責與其所控系統內其它輔助車間程控投標方的技術配合和工程協調,最終保證整個水系統集中控制網絡的投運。一期的水系統集中控制網絡已留有廠級監控信息系統(SIS)的接口,使得能在上級網絡(SIS)中監視水集中控制系統的所有測點及設備。本期工程建設的水處理集控監控網采用C/S模式,朗坤需提供2臺冗余的DIGGCOM服務器供監控網使用。本期工程在一期的基礎上增加一臺工程師站,工程師站采用DIGGCOM公司系列工控機產品。朗坤提供2套操作臺以存放新增加的服務器和工程師站。水系
8、統包括如下子系統:子系統名稱PLC型號原系統就地上位機數量原接口改造后接口距離鍋爐補給水及污水系統CPU:AB1756-L613臺上位機(RSVIEW SE)CONTROL NET以太網水控制室內凈水、廢水系統CPU:AB1756-L55無CONTROL NET以太網250米制氫系統CPU:AB1756-L55無CONTROL NET以太網300米一期凝結水精處理系統CPU:AB1756-L55無CONTROL NET以太網600米二期凝結水精處理系統CPU:AB1756-L61新增CONTROL NET以太網800米附圖1:水處理監控網結構圖(改造前)附圖2:全廠水處理監控網結構圖二、施工方
9、案2.1改造部分必備材料及物資序號名稱規格和型號單位數量一、網絡及上位機1操作臺750*1000*1700面22服務器主機Core 2 Duo/2GHZ/4G/250G*2/52DVD刻錄光驅/雙網卡臺23工程師站主機Core 2 Duo/2GHZ/2G/250G/52DVD刻錄光驅/雙網卡臺14操作員站24LCD顯示器T240臺35水網交換機MS30-1602SAAEHCMM4-2TX/SFP2*MM2-4TX1MM3-4FXM2MM3-1FXM2/3TX1另Industrial Hivision-Operator Edition(25個節點)臺2二、軟件部分1系統軟件WindowsXP套1
10、2PLC控制用戶軟件RSLOGIX5000套13服務器版軟件RSVIEW SE服務器版 325畫面套24工程師站軟件RSVIEW SE工程師站畫面套15操作員站軟件RSVIEW SE操作員站畫面套3三、鍋爐補給水處理系統擴建主站部分1控制電源柜2200X1100X800面12UPS2KVA,1H臺137槽框架1756-A7塊24電源模塊1756-PA72塊25冗余CPU模塊1756-L61塊26以太網通訊模塊1756-ENBT塊27CONTROLNET通訊模塊1756-CNBR塊27同步冗余模塊1756-RM塊28熱連接電纜1757-SRC1根19空槽蓋板1756-N2塊4四、制氫系統改造部分
11、17槽框架1756-A7塊22以太網通訊模塊1756-ENBT塊23光電轉換器SPIDER 1TX/1FX塊2五、一期凝水及水汽改造部分17槽框架1756-A7塊22以太網通訊模塊1756-ENBT塊23光電轉換器SPIDER 1TX/1FX塊24CONTROLNET通訊模塊1756-CNBR塊25電源模塊1756-PA72塊26同步冗余模塊1756-RM塊27熱連接電纜1757-SRC1根18空槽蓋板1756-N2塊4六、凈水站及綜合水泵房生活污水擴建主站部分1控制電源柜2200X1100X600面12UPS2KVA,1H臺137槽框架1756-A7塊24以太網通訊模塊1756-ENBT塊2
12、5光電轉換器SPIDER 1TX/1FX塊2七、光纜、通訊附件及其他1通訊電纜1786-RG6米1003鎧裝光纖四芯多模米40004網絡通訊線路5類雙絞線米300附表3、專用工具1網絡查線器網絡測試儀臺12電纜查線器國產套13組合工具國產套12.2水網改造施工步驟如下1、放置操作臺、工程師站、服務器、水網主控柜等;2、敷設鍋爐補給水至各子系統的光纜;3、網線,熔接接頭,壓水晶頭,通訊連接并測試完畢;4、工程師站作為調試終端,與就地調試筆記本相結合;5、各子系統逐個改造,從原有水系統中解列;每改造完成一個系統接入服務器;6、完成所有子系統改造后調整整個水網系統為現有設計要求;7、修改和完善上位機
13、監控系統中的報警、趨勢、記錄、報表等。2.3水網各子系統施工預案如下:利用新增工程師站作為改造水網系統的遠程調試終端;利用原有水網系統的其中一臺操作員站作為對改造后系統在水網控制室的操作員站;231 鍋爐補給水施工安全性:1、 鍋爐補給水系統為新增兩套控制器,在改造過程中保留原有兩套控制器,保證系統隨時恢復;2、盡可能的保證在鍋爐補給水系統除鹽水箱中保持較高的除鹽水位;施工步驟:3、確保原有鍋爐補給水系統到水網集控站的正常通訊連接;4、確保已完成鍋爐補給水系統主控柜的就位,以及水網控制室的現有以太網絡硬件連接;5、利用筆記本作為就地調試終端在鍋爐補給水站并安裝相應軟件和上下位程序。6、利用新增
14、主用CPU,修改系統軟件配置; 7、利用新增主用CPU連接各遠程IO站系統,測試系統的連接(上下位機顯示、操作);8、系統運行穩定后下載修改完成的下位機程序到備用CPU(冗余投運);9、鍋爐補給水系統上位機中部分畫面的完善。10、系統安全的情況下,利用以太網網和工程師站在水網集控室試驗至鍋爐補給水系統的連接(上下位機顯示、操作)。穩定后撤出臨時設備和連接。232凈水、廢水施工安全性:1、 凈水、廢水系統為新增兩套控制器,在改造過程中暫時保留原有在水網絡中的連接,保證系統隨時恢復;2、盡可能的保持各化學、工業、消防水池較高水位;施工步驟:3、確保原有凈水、廢水系統到水網集控站的正常通訊連接;4、
15、確保已完成精處理系統至水網控制室的現有以太網絡硬件連接;5、利用筆記本作為就地調試終端在凈水、廢水站并安裝相應軟件和上下位程序。6、利用新增主用CPU,修改系統軟件配置; 7、利用新增主用CPU連接各遠程IO站系統,測試系統的連接(上下位機顯示、操作);8、系統運行穩定后下載修改完成的下位機程序到備用CPU(冗余投運);9、凈水、廢水系統上位機中部分畫面的完善。10、系統安全的情況下,利用以太網網和工程師站在水網集控室試驗至凈水、廢水系統的連接(上下位機顯示、操作)。穩定后撤出臨時設備和連接。233精處理施工安全性:1、精處理系統為冗余主站改造可分別進行,保證系統隨時恢復;2、精處理系統設有旁
16、路門,在PLC失效情況下手動開啟旁路門可以旁路精處理系統;施工步驟:3、確保原有精處理系統到水網集控站的正常通訊連接;4、確保已完成精處理系統至水網控制室的現有以太網絡硬件連接;5、臨時放置一臺新工控機(或利用調試筆記本)在精處理站并安裝相應軟件和上下位程序。6、測試旁路門可用;7、系統安全的情況下,進行主備CPU的測試并確保電池沒有失效;8、旁路門開啟的狀況下、利用主用CPU保持系統正常運行,對備用CPU硬件進行改造;9、旁路門開啟的狀況下、對軟件配置進行修改;10、利用修改后的備用CPU連接各遠程IO站系統,測試系統的連接,并試驗備用CPU對系統各設備的正常監控(上下位機顯示、操作);11
17、、系統運行穩定后切換備用CPU為主用控制器,對備用CPU(原主用CPU)進行冗余投運;12、精處理系統上位機中部分畫面的完善;13、系統安全的情況下,利用工程師站和以太網網在水網集控室試驗至精處理的連接(上下位機顯示、操作)。穩定后撤出臨時設備和連接。234制氫站施工安全性:1、制氫站所有氫氣儲罐儲滿在機組正常運行且不發生嚴重漏氫的情況下可以維持較多時間。2、制氫站含兩套PLC控制器,兩套分別改造可避免風險。施工步驟:3、確保原有制氫站系統到水網集控站的正常通訊連接;4、確保已完成制氫站系統至水網控制室的現有以太網絡硬件連接;5、利用筆記本作為就地調試終端在制氫站并安裝相應軟件和上下位程序。6
18、、利用主用CPU保持系統正常運行,對備用CPU硬件進行改造; 7、利用備用CPU對軟件配置進行修改;8、利用修改后的備用CPU連接各遠程IO站系統,測試系統的連接,并試驗備用CPU對系統各設備的正常監控(上下位機顯示、操作);9、系統運行穩定后切換備用CPU為主用控制器,對備用CPU(原主用CPU)進行冗余投運;10、制氫站系統上位機中部分畫面的完善;11、系統安全的情況下,利用工程師站和以太網網在水網集控室試驗至制氫站的連接(上下位機顯示、操作)。穩定后撤出臨時設備和連接。三、工期安排3.1 水集中控制室改造3.1.1 主控柜的安裝及操作臺就位需要時間:2天是否需要停PLC: 不停主要內容:
19、盤柜的安裝;機柜的上電測試;交換機的安裝及投運;工程師站的連接;3.1.2 光纖鋪設及連接需要時間:3天是否需要停PLC: 不停主要內容:光纜鋪設機熔接;通訊線路的連接和測試;3.1.3 上下位機程序修改需要時間:3天是否需要停PLC:不停主要內容:下位機程序的分解、配置及程序的修改; 上位機畫面的配置、驅動更改;3.2 鍋爐補給水3.2.1 主PLC軟硬件配置更改及投運需要時間:2天是否需要停PLC:停主要內容:程序備份;主PLC機架和CPU的安裝,增加以太網通訊模塊;利用主控CPU站,修改相應硬軟件配置;完成新系統與調試終端的連接(上下位機顯示、操作);3.2.2 備用站軟硬件配置更改(冗
20、余投運)需要時間:1天是否需要停PLC:停主要內容:備PLC機架和CPU的安裝,增加以太網通訊模塊;冗余投運,完成新系統與調試終端的連接(上下位機顯示、操作);3.2.3 水集中上位機與補給水站通訊聯調需要時間:1天是否需要停PLC:不停主要內容:完成水集中上位機與補給水站間的連接(上下位機顯示、操作)。3.3 凈水、廢水3.3.1 主PLC軟硬件配置更改及投運需要時間:2天是否需要停PLC:凈水、廢水IO站停主要內容:程序備份;主PLC機架和CPU的安裝,增加以太網通訊模塊;利用主控CPU站,修改相應硬軟件配置;完成新系統與調試終端的連接(上下位機顯示、操作);3.3.2 備用站軟硬件配置更
21、改(冗余投運)需要時間:1天是否需要停PLC:停主要內容:備PLC機架和CPU的安裝,增加以太網通訊模塊;冗余投運,完成新系統與調試終端的連接(上下位機顯示、操作);3.3.3 水集中上位機與凈水、廢水站通訊聯調需要時間:1天是否需要停PLC:不停主要內容:完成水集中上位機與補給水站間的連接(上下位機顯示、操作)。3.4 凝結水精處理3.4.1 主備PLC切換實驗及備用站軟硬件配置更改需要時間:3天是否需要停PLC:停主要內容:程序備份;主備PLC切換實驗;切換到主控CPU站,安裝備用站機架和備用CPU,增加以太網通訊模塊;修改相應硬軟件配置,完成新系統與調試終端的連接(上下位機顯示、操作);
22、3.4.2 主用站軟硬件配置更改(冗余投運)需要時間:1天是否需要停PLC:停主要內容:切掉到備用CPU站,在原主站上增加以太網通訊模塊,修改相應硬軟件配置;完成新系統與調試終端的連接(上下位機顯示、操作);3.4.3 水集中上位機與精處理站通訊聯調需要時間:1天是否需要停PLC:不停主要內容:完成水集中上位機與精處理站間的連接(上下位機顯示、操作)。3.5 制氫站3.5.1 主備PLC切換實驗及備用站軟硬件配置更改需要時間:2天是否需要停PLC:停主要內容:程序備份;主備PLC切換實驗;切換到主控CPU站,安裝備用站機架和備用CPU,增加以太網通訊模塊;修改相應硬軟件配置,完成新系統與調試終
23、端的連接(上下位機顯示、操作);3.5.2 主用站軟硬件配置更改(冗余投運)需要時間:1天是否需要停PLC:停主要內容:切掉到備用CPU站,在原主站上增加以太網通訊模塊,修改相應硬軟件配置;完成新系統與調試終端的連接(上下位機顯示、操作);3.5.3 水集中上位機與制氫站通訊聯調需要時間:1天是否需要停PLC:不停主要內容:完成水集中上位機與制氫站站間的連接(上下位機顯示、操作)。共計約需25天。四、施工要求4.1 人力配置 朗坤工程師2-3 名 ,電廠運行 2 名,相關維護人員2名。4.2 需要電廠協助放置并整理光釬電纜、必要的盤柜開孔、提供原系統相關資料、維護人員(專人)及相關運行人員協助調試、開據工作票并對工控機等設備提供運輸和安裝便利。五、系統及人員安全1、開據工作票,通知相關人員注意危險及注意事項。2、做好系統應急恢復準備。六、說明以上時間為初步安排,具體將結合現場實際生產情況及調試情況合理安排。