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TRACE MODE 在伊拉克纳希利亚210 МW热电站的应用

  2001年,“PIC ZEBRA”公司和“ORGRES”公司,为伊拉克的纳希利亚热电站第一、二号机组开发并投运了自动控制系统(见图12)。该工程是联合国“石油换食品”框架协议下的重点工程,受到了联合国的监督,以及伊拉克能源部的严格监管。

 

1,纳希利亚热电                  2,纳希利亚热电站

纳希利亚热电站的每个机组的生产能力为210 МW。这项工程的特点是工程开发和硬件安装时间紧迫,两个机组要在一个月内投入使用。

下面列举其中一个机组的基本工程特点,以便大家了解工程规模,所使用的硬件数量:

§         I/O插件数量(传感器,控制)――4500

§         机柜数量――13

§         自动工作站数量――19

§         公用显示屏――4 х 0.75m

§         紧急情况控制台――1

§         电工控制台――1

§         交叉机柜数量――9

§         网络设备 (Ethernet)

§         PLC CRUIZ机组检验台。

PLC的软件具备以下技术功能:

§         工艺流程可视化;

§         远程控制;

§         防护功能;

§         模块化功能;

§         自动控制和调解;

§         报警功能;

§         数据记录功能;

§         记录生成功能;

§         功能控制和组群控制;

§         不同特征曲线的计算。

这些功能是能源项目的典型功能,所以,在这篇文章里,我们不对它们做详细的介绍。

对于“PIC ZEBRA”公司来说,这项工程开始于20001020017月,两个机组按照设计生产能力投入使用。

对于如此规模的控制系统来说,软件的开发、安装和调试,以及控制系统的运行调试所用的时间,可以说创下了历史纪录。这是好几家公司的工程师们忘我工作的结果。他们是“Interenergoservis”,“ORGREC”,“PIC ZEBRA”,“AdAstra”等公司的工程师们,以及电站的操作人员。


3,在伊拉克工作的英雄们!!!

我们将深入探讨利用TRACE MODE 5.软件开发项目的过程。

4,纳希利亚热电站的机组结构

ДИС        -     电站值班工程师站

ОТ КО    -     锅炉房操作员站

СД КО     -     锅炉房信号显示站

ОТ ТО    -     汽轮机房操作员站

СД ТО    -     汽轮机房信号显示站

СМБ        -     机组高级工程师站

ФШ          -     装有备份控制器(Micro PC)和I/O插件的功能机柜

LOADER -     软件下装程序

ДИ          -     值班工程师站

4的纳希利亚热电站机组软硬件结构显示了TRACE MODE模块的应用情况。这个工程开始之后,我们简直没有时间去想会有什么后果。我们都很清楚,为规模如此之大的工程开发软件,要想成功,决不能对其巨大的规模和紧迫的时间产生恐惧。我们公司的领导一直努力吸收年轻人加入我们的队伍。而为了这项工程,公司做出了很不一般的决定――从MEPhI招收五年级的大学生,来补充我们的程序员队伍。大学生们被迫在未经过TRACE MODE系统培训的情况下,开始工程开发工作。

在开发阶段,我们争取最大限度的利用TRACE MODE软件的各种功能,以实现工程师日常操作的自动化。其中包括:

1.        控制器的“工程自动建立Ô”。即自动生成SOFTPLC CRUIZ的实时数据库;

2.        操作工作站的“工程自动建立Ô”。即自动生成参与“自动发送”网络交换的所有通道;

3.        通过“工程自动建立Ô”,将Access数据库的数据导入工程;

4.       多人并行开发工程。

工程投产后,我们进行的试验表明,使用标准TRACE MODE控制块可以将控制器循环周期缩短30-50%

经过4个月的顽强工作,我们终于能够对工作做一个初步总结。事实证明,我们成功的开发了大约3000种不同的控制算法――从一般的(如阀门,发动机,调节器)到较为复杂的,相互关联的。我们还基本上完成了操作员工作站的设计,为开发数据记录和事件记录系统奠定了基础(图5)。

 

5,纳希利亚热电站的TRACE MODE工程

工程调试期持续了约2个月。应该承认,在这段时间内,我们充分检验安装了基本的保护算法的控制器的软件。在这一阶段,未出现任何意外情况和困难,日常工作正常进行。在调试控制器层面的复杂算法时,TRACE MODE应对自如。

6月,一队程序员进入电站。在此之前,我公司的3个工程师用了1个月的时间将所有的SOFTPLC CRUIZ功能机柜和交叉机柜,电站1号和2号机组的38个工作站与工程进行连接;铺设了Ethernet网络;安装了全部网络设备。所有的机柜独立检验诊断程序已经利用TRACE MODE开发完成。SOFTPLC CRUIZ模块的自我诊断与我们的TRACE MODE 5模块的内置支持,为在短短几个小时内开发这样的工程创造了条件。工程建成后,这一点不仅方便了我们,而且有助于其它公司的调试员检验电缆的路由选择,各种传感器的显示,甚至有助于硬件调试。机组的调试过程必须直接通过软PLC显示器进行。刚刚到达电站,程序员们就开始运行从莫斯科带来的控制台。尽管由于时间紧迫,程序检验未能全部完成,大多数控制台还是马上投入运转。

65日,当自动控制系统刚刚开始安全运转,第1号,2号机组刚刚投入运行,纳希利亚热电站就被纳入伊拉克能源网。实际上,到此为止,基本的运行调试工作结束了。由于技术设备故障,我们不得不暂时停止工作几周,然后对应用软件进行修改。

值得一提的是,“AdAstra”公司积极的帮助我们解决运行调试过程中出现的所有问题。有的时候,这些帮助由于电话通讯的质量差,不及时而有些滞后。我们只能通过邮寄的方式提供软件。考虑到我们的复杂情况,“AdAstra”公司根据我们要求,向电站派出了一名工程师。他帮助解决了许多问题,为最关键的系统调机器进行了连接。他的名字叫――罗曼·布吉诺夫。我们工作人员在热电站的试运行工作持续到9月中旬。

就这样,由于“AdAstra”公司的一名工程师,技术员小组和6名程序员的辛勤工作,纳希利亚热电站第1号,2号机组成功运行了。在这段在电站工作的时间里,很多东西都被重新思考,重新设计,但是,最主要的成果就是正在运行的第1号,2号机组自动控制系统。

下面我们按照节点列举这项工程中的软件的某些指标。

汽轮机工程师自动工作站3个相互替换的冗余计算机): 
35
个图形显示屏; 
32
种模拟控制窗口;
10个灵活生成的参数表格,柱式图解,趋势图;
通道数量――
5105在系统周期375msNetLink实时监控器下运行。

汽轮机工程师自动工作站:
12
个图形显示屏;
通道数量――
7233
在系统周期
110msNetlink实时监控器下运行。

锅炉工自动工作站3个相互替换的冗余计算机):
98
个图形显示屏;
32
种模拟控制窗口;
10种灵活生成的参数表格,柱式图解,趋势图;
通道数量――
5613在系统周期375msNetlink实时监控器下运行。

锅炉工报警信号自动工作站 
12
个图形显示屏;
通道数量――
6807,在系统周期110msNetLink实时监控器下运行。

值班工程师自动工作站:
193
个图形显示屏
71个历史趋势图
通道数量――
10845,在系统周期375msNetlink实时监控器下运行。

SOFTPLC诊断自动工作站: 
20
个图形显示屏;
通道数量――
6640,在系统周期220msNetlink实时监控器下运行。

记录器(备份):
15571条通道,在系统周期110ms
的备份Global Logger下运行。

记录工作站: 
35
不同的记录模板;
Global Documentation Server下运行。

机组高级工程师工作站: 
58
个图形显示屏;
20个灵活生成的图形;
通道数量――
8360
在系统周期
375msNetLink实时监控器下运行。

电站值班工程师工作站: 
10
个图形显示屏; 
360
条接收4OPC Server的数据的通道;
在系统周期
375msNetlink实时监控器下运行。

公用显示屏自动工作站4PC机): 
4
个显示屏;
通道数量――
4267
在系统周期375msNetlink实时监控器下运行。

SOFTPLC CRUIZ功能机柜13台):
每台有700――1500条通道(按TRACE MODE单位计算)
30――80 算法;
系统周期
200――375ms(取决于所使用的算法)。

我们还设计了5Active-X程序,用于TRACE MODE软件包中没有或者使用难度大的图象。

6是系统的一个显示图形的屏幕。

6,技术片断

引用以上这些资料,都是为了证明,使用TRACE MODE软件是可以完成的规模巨大的工程的。于是,出现了可以用在大型能源项目的俄罗斯国产SOFTPLC

值得一提的是,基于这项工程取得的成果,“AdAstra”公司采取了史无前例的举措:扩展了控制器软件调试器的服务。现在,我们准备为纳希利亚热电站第3号,4号机组安装自动控制系统。为了尽量减少各种工作中遇到的麻烦,我们将充分利用这些新的服务。新的版本考虑到了我们减轻工程开发工作的愿望。我们也听取了“AdAstra”公司的工程师的建议,重新设计或者优化了大部分算法。

7SOFTPLC CRUIZ硬件

我们认为,所有这些功能,再加上性能优良的SOFTPLC CRUIZ硬件(图7),使我们的工程成为自动控制系统市场上一个最优秀的项目。

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