电力工业是国民经济建设的基础性工业，也是一个技术密集型、资金密集型行业，与国民经济发展和人民生活密切相关。近年来，随着中国经济高速增长，电力需求猛增，中国电力事业飞速发展。而火力发电特别是燃煤发电在未来较长时间内仍将起主导作用。2006年底，全国发电装机容量达到62200万千瓦，居世界第二位。其中火电48405万千瓦，占总容量的77.82%。

    随着大型火电机组运行和管理水平的不断提升，以及火力发电机组向高参数、大容量的发展，人们已经越来越重视提高自动化水平，控制技术、计算机和通信技术为基础的现代化火电热工自动化技术得到了大力发展，促进了电厂的发展和建设。电力自动化已经成为电力行业生产管理及行业发展不可缺少的重要组成部分。

    火电厂的辅机系统与电厂生产过程密切相关。它们的正常运行是保证机组稳发满发的重要条件，因此如何可靠、有效地对辅机系统进行监控十分重要。锅炉、汽轮机、发电机是火电厂中的主要设备，亦称三大主机。与三大主机相辅工作的设备称为辅助设备或称辅机。辅机及其相连的管道、线路组成辅机系统。火电厂辅机系统主要由3个独立的自动化子系统组成，分别为输煤、化水、除灰渣子系统。这些系统与主系统协调工作，它们相互配合完成电能的生产任务。

    目前国内的大中型火电厂都把各个控制系统通过网络连接成水、煤、灰三个区域控制点，分别实现集中监控，在此基础上将全厂所有的系统连接成一个大的网络，在机组单元控制室设立辅机监控操作员站，实现了全厂的辅机集中监控。通常辅机监控网络的拓扑结构分为三层，如下图所示：

    底层是PLC主机I/O站，中层主干网络是PLC和工控上位机之间的实时监控通讯网络，最上层是上位机信息交换通讯网络。输煤系统、化水系统和除灰渣系统基本结构是一样的，只是各个系统的IO点数不同。

亚控科技与电厂自动化

    亚控科技是国内第一家独立开发出组态软件的公司，其主要产品组态王经历了多个版本的发展直到现在的6.52。技术已经非常成熟，使用方便、运行稳定，赢得了广大客户的好评。目前，随着公司的不断壮大，技术力量越发深厚，公司员工70%以上都是硕士学位。另外，在全国10几个重要城市都设有分公司及办事处，分销商更是遍布全国各地，为客户提供了强有力的技术保障。

    组态王的特点：

    1. 分布式系统，真正的瘦客户端模式。

    2. 支持双机热备，双网热备，系统可靠性高

    3. 能够实时显示数据，保存历史数据，历史数据查询，显示趋势曲线

    4. 声光报警功能，可以添加Email报警、短信报警等功能。

    5. 支持各个主要厂家的PLC，支持多种通讯方式，选择灵活

    6. 多级用户管理，具有多种事件记录功能，比如登陆记录、操作记录等

    7. 打印报表功能

    8. 支持各种数据库，SQL Server、Oracle，另外还可以选择亚控自己研发的实时数据库KingHistorian来保存数据。

    9. 支持GPRS通信，支持国内上百种DTU终端。

    由于电厂辅机系统具有工艺系统多、物理布置分散及通主机系统相互独立的特点，所以要求监控系统需要具有双机热备、双网热备等技术，能够分布式布置，多级用户管理等功能，运行绝对要安全可靠。组态王经过10年的发展，功能上完全满足电厂辅机系统的需要，而且有资深的工程师为客户提供完整的解决方案，数十位技术支持工程师随时提供技术服务。

典型工艺流程

电厂输煤程控系统

背景介绍

    火电厂的输煤系统是辅机系统的一个重要组成部分，是保证火电厂稳定可靠运行的重要因素之一。一个高可靠性和灵活性的燃料输送系统是机组乃至整个电厂稳定运行的重要保证，其运行的好坏直接影响到电厂的安全运行。

    输煤系统主要承担从煤源至储煤场，再由储煤场到主机煤仓，或者直接到主机煤仓的备煤和上煤任务。火电厂输煤程控系统主要控制的对象包括：给煤机、三通挡板、皮带机、碎煤机、除铁器、犁式卸煤器等设备。

    输煤系统的特点：

    1、 输煤系统设备较多，相互连锁繁杂

    2、 控制过程具有很强的时序性

    3、 现场环境恶劣，粉尘、潮湿、振动、噪声、电磁干扰都比较严重，给电气设备运行及检修都带来不便

    4、 整个系统控制分散，覆盖距离远

解决方案

    大部分输煤程控系统都是由PLC来实现的。考虑到电厂的输煤程控控制对象比较分散，在码头、煤厂、原煤仓及运煤配电间等处设置远程I/O站。由于火电厂输煤系统运行条件恶劣，各类干扰信号较多，集中控制系统与远程I/O站间的通讯建议采用光缆。
 

方案特点

    1、 采用集散型结构，开放性好、易于扩展、性能稳定可靠。 

    2、 网络采用标准的工业以太网、远程I／O，双缆冗余通信，安全性高。 

    3、 上位机双机热备形式，可靠性好。

    4、 计算机监控管理功能强大、实时采集显示运行工况及有关数据，画面逼真，动感强。 

    5、 灵活调整工艺参数 

    6、 人机界面友好，容易掌握 

    7、 完善的数据库功能，方便查询历史数据、追溯报警状态 

    8、 标准通讯网络接口（工业以太网、Profibus等），便于接入用户网络

电厂化水系统

背景介绍

    水处理系统是电厂重要的辅助系统，特别是大型电厂及供热电厂的化水处理车间水处理量大，工艺复杂，水质要求高，其运行的好坏直接关系到电厂的安全性和可靠性。水处理系统包括循环水、综合水泵房、化学水处理、废水处理、凝结水精处理等部分。上述各部分组成电厂的水网系统。

    电厂机组的大型化，对电厂水处理的自动控制水平提出了更高的要求，全过程自动化及网络化是电厂水处理为满足大机组高效运行而必须确定的发展方向。利用网络技术和软件技术将电厂原来互相孤立的各部分水系统联系起来，采用PLC和上位机的二级控制结构，利用PLC对各个系统中的设备进行数据采集和控制，上位机和PLC之间通过数据通信接口进行通信，形成全厂水系统集中控制，实现全厂水系统集中操作，集中监督和集中管理。

    火电厂化水系统主要包括凝结水精处理系统、补给水系统和废水系统三大部分。

    ?凝结水系统主要工艺流程包括：凝结水精处理及树脂再生系统、水汽取样分析系统、化学加药系统等几个部分。

    －凝结水精处理及树脂再生系统包括混床、树脂捕捉器、再循环泵、旁路及单元内所有的管道、管件、阀门、就地仪表等;

    －水汽取样分析系统包括热力系统的水汽取样分析系统和凝汽器检漏取样分析系统。热力系统水汽取样分析系统由高温高压架、仪表盘组成。凝汽器检漏取样分析系统由检漏取样架和分析仪表盘组成；

    －化学加药系统由三部分组成：给水及凝结水加氨系统；给水加联氨系统；炉水加磷酸盐系统。

    补给水系统由预处理系统、反渗透预脱盐系统、化学除盐系统、酸碱系统四部分组成，控制范围还包括水工净水站。

    废水系统用来处理电厂的全部废水，包括灰渣废水、化学废水、生活废水和脱硫废水等。电厂灰渣系统大型机组的除灰渣系统通常包括,磨煤机排出的石子煤处理；锅炉底部渣的处理；省煤器、空气预热器和电气除尘器飞灰的处理。

解决方案
 
    水处理系统采用PLC和上位机两层结构。控制方式采用远程PLC控制和就地手动控制两种。在正常情况下，系统启用远方PLC控制，所有的操作及故障监测、趋势分析都可通过控制室内操作站实现；一旦某些部分出现故障，可将控制切换到就地手动控制。

    监控系统所起的作用：

    1. 画面显示

    显示系统工艺流程画面，系统设置画面，报警画面，历史报警画面，趋势画面，各设备的状态显示画面，参数修改等画面。

    2. 系统运行操作

    系统的设置、参数修改、各子系统的自动和手动启动停止操作。

    3. 报表管理

    显示和追加系统记录报告，实时打印系统事件报告，实时或定时打印系统运行报表。

    4. 报警功能

    CRT屏幕显示故障区域流程图，事故设备图形变色或闪烁,屏幕上方用汉字显示故障性质及发生时间。打印机自动打印故障内容及发生时间。语言报警系统发生语音信号。

    5. 趋势图

    实时趋势显示、历史趋势查询。

    6. 系统登录

    提供多级用户管理，保证系统安全。

除灰渣系统

工艺流程介绍

    大型机组的除灰渣系统通常包括,磨煤机排出的石子煤处理；锅炉底部渣的处理；省煤器、空气预热器和电气除尘器飞灰的处理。

    ●除渣系统
 

    灰斗中的集灰在气化风的作用下，呈流化状态。循环输灰指令到达时，E型物料输送阀得电打开，煤灰在负压风机的“吸力”下，被风带至灰库上方的布袋除尘器，在布袋除尘器内实现物料分离，煤灰被布袋过滤落下，灰则透过布袋被风机抽走。煤灰在除尘器中被流化，卸灰指令到来后，通过打开、关闭平衡阀，使除尘器与锁气阀、锁气阀与锁气阀之间压力平衡，同时，协同打开相应锁气阀封闭挡板，煤灰便逐级落下至灰库中。

解决方案

    本系统依然采用上位机和PLC完成所有监控功能。通过监控画面，可以选择手动或者程控方式对各个设备进行控制，监控设备的运行状态及故障信息，记录、显示设备的运行参数。通过上位机监控系统可以实现的功能包括：

    (1) 图形化画面，显示各系统流程图，并具有实时画面打印功能；

    (2) 实时动态显示，包括实时状态显示和实时参数显示；

    (3) 实时趋势显示、历史趋势显示和趋势打印功能；

    (4) 实时报警，具有弹出式报警画面和语音报警功能，可报警确认和报警打印，并具有报警历史记录；

    (5) 操作子画面弹出确认功能；

    (6) 操作记录和事件记录功能，可方便地进行事故分析和故障寻找；

    (7) 日报表打印和查看功能；

    (8) 各系统画面快速切换；

    (9) 口令和安全功能；

成功案例

    湛江电厂4×300MW机组汽轮机数字电液(DEH)控制系统
 
    湛江电厂4×300MW机组给水泵汽轮机（MEH）控制系统
 
    安阳电厂2×300MW机组汽轮机数字电液(DEH)控制系统
 
    太一热电厂2×300MW机组汽轮机数字电液(DEH)控制系统
 
    伊朗ARAK电厂4×300MW机组汽轮机数字电液(DEH)控制系统
 
    宝鸡二电厂2×300MW 机组全电调DEH控制系统
 
    义马锦江矸石电厂2×135MW DEH控制系统
 
    嘉阳电力有限公司2#50MW全电调DEH控制系统
 
    酒钢热电厂2×125MW全电调DEH控制系统
 
    山东华胜热电厂3×125MW全电调DEH控制系统
 
    青岛恒源热电有限公司2×12MW全电调DEH控制系统
 
    天津第一热电厂8#50MW全电调DEH控制系统
 
    马头电厂DEH系统ATC装置
 
    石景山电厂DEH系统ATC装置