梁偉平，賈巖，張超峰

（華北電力大學自動化系，河北保定　071003）

基于EDPF-NT+的電廠環(huán)保數(shù)據(jù)集中采集中心的實現(xiàn)

梁偉平，賈巖，張超峰

（華北電力大學自動化系，河北保定071003）

為了嚴格遵循國家在環(huán)保方面的各項政策和標準，火電廠中都增設了脫硫、脫硝系統(tǒng)，并實時監(jiān)控SOx，NOx及粉塵等污染物的數(shù)據(jù)。介紹了基于EDPF-NT+軟件設計的環(huán)保數(shù)據(jù)集中顯示系統(tǒng)，論述了其功能及實現(xiàn)過程。使用該系統(tǒng)，在不影響生產(chǎn)的情況下可將各個集控室的環(huán)保數(shù)據(jù)采集到一個計算機上，并設有歷史儲存和實時顯示的功能，便于電廠監(jiān)控和環(huán)保部門檢查。

火電廠；脫硫、脫硝系統(tǒng)；EDPF-NT+；環(huán)境保護；數(shù)據(jù)采集

0　引言

我國某火力發(fā)電廠共分為兩期，一期為2×30 MW（#1，#2）機組，二期為2×60 MW（#3，#4）機組，4臺機組每臺都有相應的脫硫、脫硝系統(tǒng)，每個系統(tǒng)都在各自機組的集控室中顯示數(shù)據(jù)。為便于檢測和調(diào)控，需要將4臺機組SOx，NOx及粉塵等污染物［1］的數(shù)據(jù)進行集中顯示和存儲，一是方便電廠實時關注脫硫、脫硝系統(tǒng)是否工作正常，二是方便國家環(huán)保部門對環(huán)保數(shù)據(jù)的檢測，從而保證電廠生產(chǎn)工作安全、順利進行［2］。

由于電廠的4臺機組都在運行狀態(tài)，為了不影響生產(chǎn)，就要在新的計算機上建立新的工程、新的站點，避免對運行機組造成不利影響。這里使用該電廠所用的EDPF-NT+分散控制系統(tǒng)（DCS）進行新工程的建立和調(diào)試，在電廠的DPU柜中安裝新的COM卡，通過串口服務器通信建立環(huán)保數(shù)據(jù)集中采集中心。

1　設計方案

首先要對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行采集，將新的COM卡安裝在相應的脫硝、脫硝DPU柜上，通過屏蔽雙絞線將信號傳輸?shù)酵慌_串口服務器上，串口服務器與計算機經(jīng)過以太網(wǎng)連接，通過EI/O即擴展I/O進行通信，最終將信號顯示并儲存在計算機上，從而達到集中顯示的目的。這里，COM卡作為從站傳輸數(shù)據(jù)，計算機作為主站接收數(shù)據(jù)，具體結(jié)構(gòu)流程如圖1所示。

圖1　系統(tǒng)流程

2　軟件設計

2.1EDPF-NT+簡介

EDPF-NT+是一個融計算機、網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)庫和自動控制技術為一體的工業(yè)自動化產(chǎn)品，具有開放式結(jié)構(gòu)、良好的硬件兼容性和軟件的可擴展性，可廣泛應用于火電、水電、冶金、化工、造紙、水泥，污水處理等行業(yè)的過程自動化控制和信息監(jiān)視與管理［3］。

EDPF-NT+適用于各類大型、復雜的工業(yè)過程控制應用，也可構(gòu)成簡單系統(tǒng)，滿足小規(guī)模、低成本應用的要求，是面向整個生產(chǎn)過程的先進過程控制系統(tǒng)。

2.2建立新工程

首先，在計算機的控制面板中找到網(wǎng)絡適配器，選擇安裝網(wǎng)絡適配器，左邊選擇廠商Microsoft，右邊選擇Microsoft Loopback Adapter，點擊下一步，按此步驟建立2塊虛擬網(wǎng)卡（A卡/B卡）。在網(wǎng)上鄰居中找到2個剛剛建立的網(wǎng)卡，把A卡IP設為172.101.1.1，子網(wǎng)掩碼設為255.255.0.0。“高級”里面添加末位IP號為2，150的網(wǎng)卡。按照此步驟，設置B網(wǎng)卡，但是這里要更改域號，IP為172.101.2.1。然后依次點開“工程管理器”“MIS”“Drop Starter”，根據(jù)EDPFNT+說明，建立新的工程，劃分域，安裝并配置新站點，要注意的是，需建3個站，DROP1為虛擬DPU主站，DROP2為虛擬DPU備用站，DROP150為操作員站，這樣建立工程的工作就完成了。

3　組態(tài)與通信

3.1建立I/O卡件圖

首先建立COM卡的卡件圖，因為COM卡安裝在電廠原有的DPU柜中，從現(xiàn)場取數(shù)據(jù)，所以要在電廠的DPU站中建立卡件圖。以#1 COM卡為例，點站管理，雙擊左邊的DROP1，SAMA圖，新建，點I/O模塊，輸入名字為I/O卡件圖（彈出visI/O），在文件，形狀，I/O模具里找到COMAO模塊，拖入4個到圖中，第1個模塊名稱為AO1，控制區(qū)1，主模塊地址1，卡件位置A1，數(shù)據(jù)類型float；第2個模塊的名字為AO2，控制區(qū)1，主模塊地址2，卡件位置A2，數(shù)據(jù)類型float，以此類推，建立4個COMAO模塊，然后編譯并配置卡件圖，轉(zhuǎn)換SAMA，在DROP1和DROP150中分別下載。

由于建立的是虛擬DPU站，通過EI/O通信，所以要建立EI/O所需的虛擬卡件。第2步，在主站計算機上按照上面的步驟找到MAI（模擬輸入）模塊，拖入16個到圖中，同樣第1個模塊名稱為AI01，控制區(qū)1，主模塊地址1，卡件位置A1，數(shù)據(jù)類型float，AI01～AI04為#1脫硫、脫硝系統(tǒng)的虛擬卡件，AI05～AI08為#2脫硫、脫硝系統(tǒng)的虛擬卡件，AI09～AI12為#3脫硫、脫硝系統(tǒng)的虛擬卡件，AI13～AI16為#4脫硫、脫硝系統(tǒng)的虛擬卡件。而MAI模塊要另外設置的是設備ID，從站ID，起始寄存器號，功能碼。16塊MAI卡分為4組，每組的配置見表1（每塊MAI卡有32個測點，但測點的類型是float型，每個float點占用2個寄存器位置，所以每個卡的起始寄存器號相隔64位）。

表1　MAI卡件配置

3.2建點

點用來保存現(xiàn)場所采集的信號，可分為AP，DP，GP，模擬量點及開關量點等，本文要建的是AP點。建點有2種方式，一種是手工建點，點擊DROP1，點記錄，新建，設置好各項參數(shù)，寫好點名。完成后，在DROP1數(shù)據(jù)庫中刷新并下載。

系統(tǒng)要顯示的點有408個，如果每個都手工建立的話會浪費很多時間，所以，這里采用表格建點方式，批量載入。將要建的點和這些點對應的卡件按照規(guī)定格式做成Excel表格，再轉(zhuǎn)換成csv格式，然后通過EDPF-NT+文件夾中的“數(shù)據(jù)庫批處理”進行批量載入，這樣可大大節(jié)約建點時間。

3.3通信

3.3.1配置COM卡參數(shù)

用超級終端配置好COM卡的從站屬性［4］，COM卡作為從站的話設置語句非常簡單，4個COM卡各自的配置為

3.3.2配置串口服務器卡參數(shù)

工程所使用的串口服務器為賽康NCS6000，這款串口服務器有8個端子口和1個網(wǎng)口，現(xiàn)場來的雙絞線分別接在端子口上的DATA+和DATA-上，1塊COM卡對應1個端口，網(wǎng)線口接計算機。然后打開計算機，安裝串口服務器驅(qū)動，在IE瀏覽器地址欄輸入192.168.0.233，登錄串口服務器，根據(jù)說明書設置串口服務器參數(shù)和各個端口的參數(shù)［5］。

3.3.3配置EI/O通信任務

將EDPF-NT+中自帶的EI/O文件拷貝至1runningconfigsystem下，打開EI/O按照工程實際配置通信任務。每個串口服務器的端口看為1個設備，要為每個設備配置任務，第1個端口的配置任務如下：

4　結(jié)束工作

通信成功后，在EDPF-NT+文檔中打開GB軟件，繪制簡單的顯示畫面，主要是將所采集的點顯示在一個系統(tǒng)中。最后，將畫面上顯示的點數(shù)據(jù)與現(xiàn)場集控室中的數(shù)據(jù)對比，查看是否有匹配錯誤或數(shù)據(jù)超限。查詢無誤后，該系統(tǒng)設計完成，即可進入電廠的采集工作中。

5　結(jié)論

電廠環(huán)保數(shù)據(jù)集中采集中心系統(tǒng)是將現(xiàn)代通信技術靈活的應用在電廠的實際生產(chǎn)工作中，將分散在不同監(jiān)控室中的環(huán)保數(shù)據(jù)實時的收集在同一系統(tǒng)中，而且數(shù)據(jù)傳輸速度快、可靠性高、設計簡潔，能夠很好地完成電廠的數(shù)據(jù)采集工作，提高了環(huán)保部門對電廠檢查工作的效率，保證了電廠的安全生產(chǎn)。

［1］林禮輝，錢云亮.電廠環(huán)保數(shù)據(jù)采集方案研究［C］//中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會電除塵委員會.第十六屆中國電除塵學術會議論文集，2015.

［2］李橋富.如何杜絕和減少電廠安全生產(chǎn)事故［J］.電力安全技術，2012，14（4）：41-42.

［3］李小昶.國電智深EDPF-NT+控制系統(tǒng)［J］.建筑工程技術與設計，2014，35（10）：2-3.

［4］段黎明，曹文斌.基于COM技術的工業(yè)CT控制軟件I/O組件分析［J］.重慶大學學報（自然科學版），2006，29（8）：63-64.

［5］閆保中，張磊，閆鑫.串口服務器在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的應用［J］.應用科技，2008，35（12）：41-42.

（本文責編：白銀雷）

TM 73

B

1674-1951（2016）08-0066-03

2016-05-30；

2016-07-10

梁偉平（1963—），男，河北平泉人，副教授，從事火電廠電動機調(diào)速技術節(jié)能改造、熱工控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及參數(shù)優(yōu)化、智能控制應用等方面的研究工作（E-mail：lwp-123a＠vip.sina.com）。

賈巖（1991—），男，河北平泉人，在讀碩士研究生，從事電力系統(tǒng)分析、運行與控制等方面的研究（E-mail：396767514＠qq.com）。

張超峰（1991—），男，河北沙河人，在讀碩士研究生，從事電力系統(tǒng)分析、運行與控制等方面的研究（E-mail：414339459＠qq.com）。