燃机Mark Ⅵ控制系统网络构架简析

《燃机Mark Ⅵ控制系统网络构架简析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第33卷第1期华电技术Vol_33No．12011年1月HuadianTechnologyJan．2011燃机MarkVI控制系统网络构架简析毛华军(望亭发电厂，江苏苏州215155)摘要：介绍了燃气一蒸汽联合循环发电机组上所采用的MarkVI透平控制系统的基本工作原理，分析了工业以太网、虚拟局域网、时间同步等技术在控制系统中的应用情况，对相关经验进行了总结。关键词：MarkVI控制系统；拓扑结构；以太网；虚拟局域网中图分类号：TM621．6文献标志码：A文章编号：1674—1951(2011)01—0021—06数转换(A／D)和数／模

2、转换(D／A)。从广义上说，0引言这一层还可以延伸到现场的各种测量仪表和执行机MarkVI控制系统是由美国通用电气公司构。由于I／O卡件数量众多，并且其中一部分为了(GE)生产的透平控制系统，专门用于大型燃气轮机提高系统的整体可靠性而采取了冗余配置，因此，在和蒸汽轮机发电机组的自动控制。与常规分散控制I／O层通过各个机架内的背板数据总线和机架间的系统(DCS)相比，其工作原理有相似之处，但由于运通讯网络1／ONET实现控制运算层与I／O层的数算速度以及控制功能的需要又有其显著特点；同时字量信号交换。由于近几年工业以太网技术的发展，Mark

3、VI控制1．2控制运算层系统在信号传递方面融合了许多新的技术，笔者对通过各个机架内的背板数据总线接收I／O层的此进行分析。数字量信号，并将这些代表现场工艺状态的信息通过预先编制的逻辑程序进行运算，随后再通过数据1MarkVI控制系统的基本工作原理总线输出到I／O层去驱动现场的各种设备，用于对与其他用于工业控制的计算机系统一样，Mark工艺系统的控制、调节和保护。为了提高控制系统VI系统通过端子板卡件接收标准的电流、电压信的可靠性，防止单一控制器故障而导致生产流程中号，用于代表温度、压力、机械位置等模拟量信号以断，在控制系统设计时往往按照工

4、艺对象的不同设及高低电平代表的开关量信号，这些信号通过预制立几个控制柜，分别实现燃气轮机、蒸汽轮机、励磁电缆送到各类I／O卡件，将其转换成数字量信号后系统、发电机变频启动装置的控制，而且每个控制柜通过VME机架底板总线送到控制器卡件，由其按照内又分别设有2到3个互相冗余的控制器来提高系预先编制的逻辑程序进行运算，最后将结果再发送统的可靠性。到I／O卡件转换成标准的模拟量信号或接点信号，1．3监视控制层用于对现场设备的控制。整个控制系统下属的各个控制器通过双绞线或作为透平控制系统，由于其控制的现场设备和光纤连接到交换机上组建成工业以太网，实

5、现数据工艺参数众多，工艺流程和控制策略又非常复杂，影的共享和交换，从而实现各个工艺流程之间的协调响程序执行的因素繁乱多变，因此，为了合理分配资控制。同时，运行人员和维护工程师在这个层面上源，确保数据传输稳定畅通、各项系统功能分配合理通过HM1人机接口站可以监视整个工艺流程的运以及提高系统整体的可靠性和完整性，MarkVI控行状态，并进行必要的人工操作、故障诊断和控制系制系统在宏观上从低到高可以分成I／O层、控制运统维护，这一层的通讯网络在MarkVI系统中称为算层、监视控制层及管理层4个层次。MarkVI控制组数据高速公路UDH(Unit

6、DataHighway)。系统原理性构架图如图1所示。1．4管理层1．1I／O层由于控制系统中设有网络打印机等外部设备，为了防止这些设备工作时占据网络资源，影响监视I／O层也就是输人／输出层，包括了各类用于采集、控制运行设备及工艺状态的I／O卡件，实现模／控制层的数据实时性能，因此，将所有的HMI和打印机等外设组建成一个网络。该网络负责向企业内收稿日期：2010—08—16的信息管理网络(MIS)传输数据并进行各种优·22·华电技术第33卷t管理~-LL厂信息管理系统服＆务器§§防火墙．．．．JII操作员站I操作员站}历史站}通讯卡件tH

7、HLI／O卡件与控制H一HHHLU月H卜_HHHHL『—器通过VME机架—背板总线通a讯，由通讯卡a丘▲、o。控制⋯<二一艺现场设备和仪表二二)图1MarkVI控制系统原理性构架图化分析，该层通讯网络称之为工业数据高速公路随着以太网技术的发展以及交换机技术的不断PDH(PlantDataHighway)。完善和成熟，星型结构的网络在控制系统中正不断推广。其主要优点有：2MarkVI系统网络拓扑结构和特点(1)每个节点都通过通讯介质与中央节点相计算机网络的拓扑结构是指网络中的通讯线路连，因此，从源节点到目的节点传送信息时所花费的和节点间的几

8、何排序，并用以表示网络的整体结构时间较短；外貌和各个模块之间的关系，用来指示网络的构成(2)采用星型拓扑结构可以很容易地控制和管或形状。计算机网络有很多种拓扑结构，如果不考理网络，能及时发现和