引言

　　2015年9月28日，國神集團神東電力河曲發電公司2×350兆瓦低熱值煤發電工程1號機組順利通過168小時滿負荷試運行并正式投入商業運營中。在項目1號機組進入168小時試運期間，機組負荷率達99.9%，機組運行平穩，各項指標優良，達到山西省超低排放指標。

　　該項目是神華集團投產的首臺、世界上投產的第2臺350兆瓦超臨界循環流化床機組，對循環流化床技術的可持續發展具有里程碑意義。

　　工程概況

　　該項目屬山西省重點建設項目，以資源綜合利用、發展循環經濟為標志，充分利用當地煤矸石、煤泥等低熱值煤及城市中水，具有節能、節水、環保等特點。該項目DCS系統包括兩臺主機、公用、輔網，實現全廠一體化控制。

　　項目規模

　　單元機組和公用系統I/O點：

　　總計點數：6945*2+970=14860點(兩臺機組及公用點數)

　　系統配置

　　神華神東河曲工程包括#1機組和#2機組，其分散控制系統的控制范圍包括單元機組、機組脫硫系統、輔網系統和公用系統。整個DCS系統按照HOLLiAS MACS的網絡結構劃分為#1機組、#2機組脫硫以及公用系統共四個域，并且與電廠管理信息系統(MIS)、監控信息系統(SIS)等留有通訊接口。

　　和利時控制系統具有模擬量控制(MCS)、順序控制(SCS)、鍋爐安全監視保護(FSSS)、電氣控制(ECS)、數據采集(DAS)、汽機旁路控制(BPC)等系統功能，以滿足各種運行工況的要求，確保機組安全、高效運行。

　　DCS控制系統硬件配置示意圖(單元機組和公用系統)如下：

　　DCS網絡結構

　　HOLLiAS MACS分散控制系統，可以劃分為監控層和控制層兩個層次。監控層的設備主要包括工程師站、操作員站、通訊站等;控制層的設備主要包括實現各種控制功能的控制站(包括遠程控制站和遠程I/O站)。工程師站、操作員站和通訊站等與系統服務器的互連，通過監控網(M-NET)使用以太網協議通訊，通訊速率100Mbps。控制站與系統服務器的互連，通過系統網(S-NET)使用HSIE網絡協議，通訊速率10/100M自適應。HSIE網絡協議基于可靠的工業以太網通訊協議，信息傳輸實時、可靠。控制站內部的數據通訊網絡稱為控制網(C-NET)，控制網采用Profibus現場總線。使用Profibus-DP協議，通訊速率500Kbps，實現控制器與過程I/O模塊的通訊，符合IEC61158國際標準。所有支持Profibus-DP協議的控制器(如PLC)和智能儀表只要提供相應的GSD設備文件，都能作為主控的從站與HOLLIAS MACS系統進行通訊。

　　HOLLiAS MACS系統的網絡結構具有靈活的擴展性，對于距離電子設備間較遠的控制現場，可以通過在現場設置遠程控制站或遠程I/O站的方式接入系統。例如本項目中，在鍋爐現場設置遠程I/O站對鍋爐吹灰器進行控制;在循泵房就地設置遠程控制站對循泵進行控制等。遠程控制站和遠程I/O站采用光纜通訊，保證了通訊的速度和質量。

　　DCS硬件配置

　　HOLLiAS MACS分散控制系統的硬件設備主要包括控制機柜、工程師站、操作員站、數據服務器、通訊站、大屏幕顯示器、激光打印機等。另外，根據DCS合同要求，集控室和工程師站的操作臺、緊急跳閘按鈕操作盤、UPS電源分配柜(含切換裝置)、接地柜等設備也由和利時供貨。

　　工程師站是配有系統組態軟件的計算機，通過對應用系統進行功能組態，包括操作員站組態和控制器組態進行在線下裝和在線調試，是工程師對工程實施各種控制策略和人機交互方式的工作平臺。

　　操作員站是配有實時監控軟件和各種可配置的人機接口設備的計算機，負責完成對生產過程和現場參數的實時監視與操作。操作員站可全面完成對現場工藝狀況的顯示、報警、打印、歷史數據記錄和再現以及報表等功能。本工程中，DCS的工程師站和操作員站采用DELL工作站, 型號為DELL 7010，運行在基于Windows NT/2000構架的Windows XP中文版SP2平臺之上。數據服務器采用高性能服務器，完成實時數據庫及歷史數據庫的管理和存取，服務器為雙冗余配置，并可根據實際工程規模靈活配置。DCS的數據服務器采用DELL服務器，型號為DELL T420，操作系統為Windows Server 2003。HOLLiAS MACS系統中，較復雜的計算和管理任務交給網絡上的高性能的數據服務器，頻繁與操作員打交道的人機界面等任務交給操作員站。這種體系結構靈活、處理效率高，易于擴充、適應范圍廣、可維護性強。運行人員通過操作員站上的人機界面將請求發給數據服務器，而由高性能的數據服務器完成專門負責數據庫的操作和維護，同時把結果返回給人機界面或將指令下傳到主控單元。在網絡里傳輸的只有SQL語句和結果數據，提高了整個系統的吞吐量和響應時間。

　　控制功能

　　模擬量控制(MCS)、順序控制(SCS)、鍋爐安全監視保護(FSSS)、電氣控制(ECS)、數據采集(DAS)、汽機旁路控制(BPC)和系統功能。

　　通訊接口

　　HOLLiAS MACS系統具有廣泛的開放性，支持TCP/IP、OPC/ODBC、MODBUS 、Profibus等通訊協議，采用RS232/RS422/RS485、以太網絡等接口方式，可以通過系統的通訊站實現與其它系統的信息交流，系統間根據需要實現單向或雙向通訊。

　　本期工程的單元機組設有兩臺通訊站，以實現與電廠SIS系統和機組輔控系統的通訊。

　　后記

　　HOLLiAS MACS控制系統在神華神東河曲項目上的成功應用，標志和利時DCS系統產品有能力承擔超大型電站控制工程，和利時技術人員具有實施大機組控制工程的能力及經驗。

　　HOLLiAS MACS控制系統在350MW超臨界循化流化床機組的成功應用，標志著國產DCS系統再次上了一個新的臺階。