摘要：本文介紹了遠(yuǎn)程I／O技術(shù)在潮州電廠中的應(yīng)用，重點(diǎn)介紹了遠(yuǎn)程I／O系統(tǒng)的特點(diǎn)，以及常見問題的解決方法。 關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)、DCS系統(tǒng)、前置機(jī)、遠(yuǎn)程智能I/O 1、概述 近年來，隨著我國電力工業(yè)的不斷發(fā)展，發(fā)電設(shè)備都在向高參數(shù)、高效率、大容量的單元機(jī)組發(fā)展，機(jī)組的輔助熱力系統(tǒng)和輔助設(shè)備也越來越復(fù)雜，相應(yīng)的監(jiān)視點(diǎn)也越來越多，如果將這些監(jiān)視點(diǎn)全部納入到DCS系統(tǒng)中，將大量增加DCS系統(tǒng)軟、硬件設(shè)備的資金投入，給DCS系統(tǒng)的的正常運(yùn)行增加負(fù)擔(dān)，同時，在電廠基建初期，還需要擴(kuò)大電子間控制室面積，電纜、電纜橋架等費(fèi)用也相應(yīng)的增大，也不方便機(jī)組投產(chǎn)后的設(shè)備維護(hù)工作。因此，為適應(yīng)大容量機(jī)組的發(fā)展，與DCS系統(tǒng)相當(dāng)?shù)倪h(yuǎn)程智能I／O前端就應(yīng)運(yùn)而生，這樣既可節(jié)省投資，又可提高系統(tǒng)的可靠性。 2、潮州電廠遠(yuǎn)程I/O的技術(shù)特點(diǎn) 廣東大唐國際潮州發(fā)電有限責(zé)任公司2×600MW機(jī)組，DCS采用北京日立控制系統(tǒng)有限公司的HIACS-5000M系統(tǒng)，功能主要包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS）、模擬量控制系統(tǒng)（MCS）、順序控制系統(tǒng)（SCS）、鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）、汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)（DEH）等。由于現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)量大，DAS系統(tǒng)除本身具有數(shù)據(jù)采集功能外，還通過CIS站與遠(yuǎn)程智能I／O系統(tǒng)相互通訊，遠(yuǎn)程智能I／O采用江蘇無錫貝爾自動化儀器儀表有限公司的IDAS-3000技術(shù)，對于與SCS系統(tǒng)密切相關(guān)的金屬溫度，如風(fēng)機(jī)的軸承溫度等則納入DCS系統(tǒng)，鍋爐和汽機(jī)的金屬溫度，發(fā)電機(jī)線圈、鐵心溫度等測點(diǎn)則進(jìn)入遠(yuǎn)程I／O通道。IDAS-3000遠(yuǎn)程智能I/O具有以下技術(shù)特點(diǎn)： ① 供電方式 IDAS-3000遠(yuǎn)程I/O對現(xiàn)場安裝的前置機(jī)的采用通訊線供電方式，供電電壓為12～48 DC,擺脫了依靠現(xiàn)場交流電源的束縛，實現(xiàn)了雙電源冗余，節(jié)約了供電電纜費(fèi)用和布線空間，簡化了布線和安裝過程，降低了數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)成本，供電電源統(tǒng)一由中心供電設(shè)備提供，可以比較容易實現(xiàn)對供電設(shè)備的冗余保護(hù)，保證不間斷的電源供給，同時，對前置機(jī)的電源可以遠(yuǎn)程關(guān)斷或復(fù)位，現(xiàn)場不需復(fù)位按鈕或電源開關(guān)，采用通訊線供電不僅大大提高了前置機(jī)安裝的靈活性，還避免了來自交流電網(wǎng)的各種干擾對前置機(jī)可靠性所產(chǎn)生的影響。 ② 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特點(diǎn) ● 分散性：IDAS-3000遠(yuǎn)程I/O前置機(jī)采用全密封模塊化結(jié)構(gòu)形式，具有極強(qiáng)的防水、防塵、防震能力，且具有體積小、重量輕等特點(diǎn)，可以在被測信號處就地安裝，僅通過一根（或兩根）普通屏蔽雙絞線與DCS系統(tǒng)連接，在網(wǎng)絡(luò)和地理位置安裝上實現(xiàn)了分散式。 ● 通訊方式：IDAS-3000遠(yuǎn)程I/O采用IDS高速抗干擾通訊模塊實現(xiàn)與DCS系統(tǒng)通訊，IDS高速抗干擾通訊模塊采用雙CPU結(jié)構(gòu)，即接收IDAS網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)到DCS分別由兩個獨(dú)立的CPU負(fù)責(zé)，加上雙向RAM技術(shù)的使用，使接受的IDAS網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)到DCS可同時進(jìn)行，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性，且前置機(jī)與前置機(jī)之間不通訊，徹底防止相互影響。 ● 網(wǎng)絡(luò)隔離：IDAS-3000遠(yuǎn)程I/O采用先進(jìn)的電氣隔離技術(shù)，前置機(jī)、網(wǎng)絡(luò)電源適配器、通訊線之間都經(jīng)過了電氣隔離，各前置機(jī)之間不存在共地問題，徹底避免了前置機(jī)之間的相互干擾和地線回流等問題，使整個網(wǎng)絡(luò)處于“全浮空“狀態(tài)，確保網(wǎng)絡(luò)通訊的可靠。 通訊速率：IDAS-3000遠(yuǎn)程I/O通訊速率為375Kbps～1.25Mbps,通訊距離為1200米，1秒可完成1000點(diǎn)實時數(shù)據(jù)的采集與處理，具有通訊率高，傳輸距離遠(yuǎn)，測點(diǎn)數(shù)量多，采集速度快等特點(diǎn)。 ● 網(wǎng)絡(luò)接口：IDAS-3000遠(yuǎn)程I/O采用IDAS網(wǎng)絡(luò)電源適配器與DCS系統(tǒng)或其它系統(tǒng)連接，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的無縫連接。IDAS-3000遠(yuǎn)程I/O還具有多種與DCS系統(tǒng)接口方式。 3、遠(yuǎn)程I/O柜常見故障處理方法 3.1、操作員站所顯示的數(shù)據(jù)不變（白點(diǎn)） 解決方法: （1）用筆記本電腦連接遠(yuǎn)程I/O通訊模塊，打開Idas軟件，進(jìn)入Idas高速通信模塊管理系統(tǒng)。 （2）在下列對話框中，點(diǎn)擊 “文件”，在彈出的菜單欄中點(diǎn)擊“測點(diǎn)庫修改”選項。 （3）點(diǎn)擊“測點(diǎn)庫修改”選項后，系統(tǒng)將進(jìn)入“測點(diǎn)數(shù)據(jù)庫”（見下圖）。在“測點(diǎn)數(shù)據(jù)庫”中找出操作員站上顯示“白點(diǎn)”測點(diǎn)名稱，在“測點(diǎn)中文名”這一欄中點(diǎn)擊該測點(diǎn)，使其變灰色，此時可以在下圖的右邊詳細(xì)看出該測點(diǎn)的編號、測點(diǎn)名稱、中文名、前置機(jī)號、通道號等相關(guān)的測點(diǎn)屬性，記錄下該測點(diǎn)的前置機(jī)號和通道號。如：一段抽汽管上壁溫度，該測點(diǎn)的前置機(jī)號為7，對應(yīng)的通道號為9。 （4）退出“測點(diǎn)數(shù)據(jù)庫”，進(jìn)入Idas高速通信模塊管理系統(tǒng)初始界面，點(diǎn)擊菜單欄的“IDAS網(wǎng)絡(luò)管理”。 （5）點(diǎn)擊“IDAS網(wǎng)絡(luò)管理”菜單后，將會彈出一個子菜單，在子菜單中選擇“IDAS－4B,4C前置機(jī)”，在該選項的子選項中點(diǎn)擊“通道數(shù)據(jù)”。 （6）點(diǎn)擊“通道數(shù)據(jù)”后，將出現(xiàn)下列對話框，在對話框中填寫前置機(jī)號，如: “一段抽汽管上壁溫度“的前置機(jī)號為7，然后點(diǎn)擊確定。 （7）查看熱電阻的阻值和熱電偶的毫伏值是否與就地測量一致。如果是一致的，那說明數(shù)據(jù)已經(jīng)傳送到通訊模塊，退出當(dāng)前對話框，再次進(jìn)入Idas高速通信模塊管理系統(tǒng)初始界面，進(jìn)入“IDAS網(wǎng)關(guān)/通信模塊管理”菜單，在該菜單下，點(diǎn)擊“IDAS網(wǎng)絡(luò)切換”選項，然后查看各測點(diǎn)是否已經(jīng)恢復(fù)正常。 （8）假如畫面上測點(diǎn)顯示還是不正常，那只好重新下裝數(shù)據(jù)庫。下裝數(shù)據(jù)庫具體方法為： ①退出當(dāng)前對話框，重新進(jìn)入Idas高速通信模塊管理系統(tǒng)初始界面。 ②進(jìn)入“IDAS網(wǎng)關(guān)/通信模塊管理”菜單，點(diǎn)擊該菜單下的“下載前置機(jī)通道參數(shù)”選項，開始下裝。 ③因為有遠(yuǎn)程I/O系統(tǒng)具有A、B網(wǎng)雙網(wǎng)冗余功能，第一次數(shù)據(jù)庫下裝完成后，系統(tǒng)將會自動切換網(wǎng)絡(luò)。因此，第一次數(shù)據(jù)庫下裝完畢后，需要再次點(diǎn)擊“下載前置機(jī)通道參數(shù)”選項，再進(jìn)行一次數(shù)據(jù)庫的下裝工作。兩次數(shù)據(jù)庫下裝工作完成后，畫面顯示的測點(diǎn)變“白色”的問題應(yīng)該可以解決，如果還沒處理好，則只好聯(lián)系廠家咨詢解決。 3.2、操作員站所顯示的數(shù)據(jù)壞點(diǎn) （藍(lán)點(diǎn)）. 解決方法（具體的軟件操作界面與4.1一致）: （1）用筆記本電腦連接遠(yuǎn)程I/O通訊模塊，打開IDAS軟件，查看菜單欄的“IDAS網(wǎng)絡(luò)管理”=>“IDAS－4B,4C前置機(jī)” =>“通道數(shù)據(jù)”，填寫前置機(jī)號。 （2）查看熱電阻的阻值和熱電偶的毫伏值是否與實際工況下的數(shù)值一致。 比如某點(diǎn)在當(dāng)時的工況下，電阻值應(yīng)該（從溫度值反推電阻值）為132Ω，通過查看“通道數(shù)據(jù)”，發(fā)現(xiàn)該點(diǎn)的電阻值確實也為132Ω。此時可以判斷數(shù)據(jù)已經(jīng)傳送到通訊模塊。接著，查看CIS站的LANBOX狀態(tài)燈，發(fā)現(xiàn)不正常（三個指示燈不在同一直線上）。說明數(shù)據(jù)沒有從CIS站傳送出去。重新啟動CIS站后，如果操作員站所顯示的數(shù)據(jù)正常，說明問題解決。假如 “通道數(shù)據(jù)”里查到正常的電阻值（132Ω），同時CIS站的LANBOX狀態(tài)燈正常，可能是該點(diǎn)所對應(yīng)的接口已經(jīng)關(guān)閉，仍然需要重新啟動CIS站從而解決問題。假如“通道數(shù)據(jù)”里查不到正常的電阻值（132Ω），同時CIS站的LANBOX狀態(tài)燈正常，那就必須到就地測量電阻值，查看就地測點(diǎn)是否壞了。當(dāng)就地測量值與實際工況下的數(shù)值一致時，那先切換網(wǎng)絡(luò)看數(shù)據(jù)能否顯示正常，假如還不能正常顯示，那就只好下裝數(shù)據(jù)庫，到此如果問題還沒有解決，則只好聯(lián)系廠家咨詢解決。 3.3、針對上述兩種問題的最快解決順序： （1）查看CIS站的LANBOX狀態(tài)燈是否正常。 ①當(dāng)狀態(tài)燈不正常時，重新啟動CIS站，CIS站啟動后，一般數(shù)據(jù)顯示為正常。 ②當(dāng)狀態(tài)燈正常時，則通過筆記本電腦進(jìn)入“通道數(shù)據(jù)”檢查該測點(diǎn)的顯示是否正常。假如顯示正常，查看該點(diǎn)所對應(yīng)的接口是否關(guān)閉。如果接口關(guān)閉，則重新啟動CIS站。如果接口沒有關(guān)閉，則需要檢查該點(diǎn)是否已經(jīng)傳送到CIS站，沒有傳送則先切換網(wǎng)絡(luò)看數(shù)據(jù)能否顯示正常，假如還不能正常顯示，那就只好下裝數(shù)據(jù)庫。假如“通道數(shù)據(jù)” 顯示不正常，需要到就地測量電阻值，查看就地測點(diǎn)是否壞了。當(dāng)就地測量值與實際工況下的數(shù)值一致時，那就先切換遠(yuǎn)程I/O的A、B網(wǎng)絡(luò)，看數(shù)據(jù)顯示能否恢復(fù)正常，假如還不能正常顯示，那就只好下裝數(shù)據(jù)庫。下裝數(shù)據(jù)庫后，問題還是沒得到解決，則只好聯(lián)系廠家咨詢解決辦法。 3.4、遠(yuǎn)程I/O數(shù)據(jù)通道的更換 當(dāng)判斷數(shù)據(jù)通道已壞時，先在前置機(jī)中找到空通道按正確的接線方式接好線，接著用筆記本電腦連接通訊模塊，打開IDAS軟件，查看菜單欄的“文件”然后進(jìn)入“測點(diǎn)庫修改”，查找測點(diǎn)的原前置機(jī)號及通道號，把新通道號填好，保存。最后查看“IDAS網(wǎng)關(guān)/通信模塊管理”菜單下的“下載前置機(jī)通道參數(shù)”選項，開始下裝。下裝完畢后，再次點(diǎn)擊“下載前置機(jī)通道參數(shù)”，重新下裝一次。下裝數(shù)據(jù)庫期間相關(guān)數(shù)據(jù)瞬間全為“0”，但短時間內(nèi)就會恢復(fù)正常，無須緊張。特別需要注意的是每次網(wǎng)絡(luò)連接時，最好先把通訊電纜連接好了才打開筆記本電腦以免熱插拔燒毀通訊模塊。打開電腦后必須拷貝相關(guān)的數(shù)據(jù)庫Dbf文件拷貝到“C：\ IDasTerm”根目錄下覆蓋原Dbf文件，原數(shù)據(jù)庫存放在“D：\無錫貝爾”中。比如要更換#1機(jī)鍋爐測點(diǎn)通道時，將“D：\無錫貝爾”中#1機(jī)鍋爐的Dbf文件拷貝到“C：\ IDasTerm”根目錄下覆蓋原Dbf文件，隨后雙擊電腦桌面IDasTerm圖標(biāo)，當(dāng)通訊連接上時會自動提示電腦已經(jīng)與哪個網(wǎng)（A網(wǎng)或B網(wǎng)）連接上，未連接上則報通訊超時。此時只好進(jìn)行多次連接，直到連接上才能更換通道下裝數(shù)據(jù)。 3.5、熱電偶信號抗干擾處理 查找到相應(yīng)的前置機(jī)通道后，跟據(jù) “遠(yuǎn)程I/O系統(tǒng)使用說明書”中的接線方式正確接線就可以。假如接入后數(shù)據(jù)沒有改變，說明熱電偶信號未受到干擾；如果數(shù)據(jù)發(fā)生改變，則說明熱電偶信號受到干擾，需要查找相應(yīng)的干擾源。 4、束語 與傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)相比，遠(yuǎn)程智能I/O能將采集的數(shù)據(jù)信號就地進(jìn)行處理和控制，在控制功能上，實現(xiàn)了物理分散。同時，節(jié)省了電纜安裝和調(diào)試費(fèi)用，整體布線工作至少降低85%以上，系統(tǒng)調(diào)試工作量也只占系統(tǒng)費(fèi)用的5%～8%，大大降低了工程造價。在火力發(fā)電廠中，除了機(jī)組及機(jī)組附近的輔助設(shè)備外，其它輔助系統(tǒng)區(qū)域，如循環(huán)水泵房區(qū)域、化學(xué)水處理區(qū)域等，以前都采用獨(dú)立監(jiān)控系統(tǒng)或就地控制方式，當(dāng)采用遠(yuǎn)程智能I／O時，這些設(shè)備的監(jiān)控信息均可傳輸?shù)街骺厥?，集中統(tǒng)一管理，不但可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制操作，還可以將信息送到廠級管理系統(tǒng)，有利于提高發(fā)電廠的運(yùn)行管理及整體自動化水平。 參考文獻(xiàn)： （1）IDAS分散式智能數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)硬件手冊（IDAS-3000系列） 無錫貝爾自動化儀器儀表有限公司 2004年 （2）IDAS分散式智能數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)軟件手冊（IDAS-3000系列） 無錫貝爾自動化儀器儀表有限公司 2004年 作者簡介： ①邱旺生（1981-），男，湖北黃岡人，畢業(yè)于華北電力大學(xué)，助理工程師，熱控技術(shù)員（高級主管），從事火電廠熱控設(shè)備的檢修及維護(hù)工作。 聯(lián)系方式：廣東省潮州市饒平縣柘林鎮(zhèn)廣東大唐國際潮州發(fā)電有限責(zé)任公司 邱旺生 郵編：515723 E-mail:qiuwangsheng@163.com 手機(jī)：13376733248 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