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    工業以太網交換機在火力發電廠通信網絡中的應用
    日期:2022-12-21 人氣:93 收藏

    隨著火電廠自動化程度的不斷發展,發電機組監視控制系統一般包含有以下幾個部分:煙氣在線監測系統,分散控制系統,電網調度自動化系統,電量抄表系統,輔助車間程控系統等多個子系統。其中由于可編程邏輯控制器(PLC)由于適應工業現場環境,能夠方便實現順序控制,能夠長時間穩定運行等優點大量的應用火力發電廠的輔助車間控制系統。而現有的可編程邏輯控制器大多是基于現場總線技術的專用通信網絡進行數據通信,而不同廠家的PLC相互不能兼容,而在全部統一采用同一廠家的PLC型號幾乎是不可能的,還有就是PLC專用通信網絡系統的冗余問題一直是比較難以解決的問題,一旦通信模塊或者通信網絡出現問題,就可能會導致整個控制系統的癱瘓。而采用工業以太網技術作為火力發電廠的通信網絡則可以有效的避免類似問題。

    工業以太網相比于現場總線技術具有以下幾個特點:

    1.開放性,基于以太網的通信協議不僅能夠與其他廠家的以太網模塊通訊,更可以與火力發電廠的管理信息系統以及火電廠廠級監控信息系統實現通訊,使得輔助車間程控系統的相關數據可以在廠級通訊系統中得到,從而為實現“管控一體化”。

    2.冗余性,采用工業以太網作為通信手段,系統可以采用雙機熱備份冗余配置,通過工業以太網交換機還可以配置光纖冗余自愈環網,冗余備份鏈路可以在通信鏈路出現問題的時候立即啟用。

    3.擴展性,如果需要在系統中增加以太網模塊,只需要增加交換機端口數量并在服務器上做一些編程并進行相應的配置就可以,工業以太網采用光纖作為通信線路,單模光纖傳輸距離最高可以達到120公里。

    4.可靠性以及實時性,由于現有的工業以太網通信速率基本上都是百兆或者千兆,而現場總線通信速率一般不超過十兆,高通信速率增加了系統監控的可靠性以及實時性,而廣泛的使用工業以太網交換機使得數據通信的確定性大大的提高了。

    例:某火力發電廠輔助車間程控系統采用工業以太網作為通信網絡,各個輔助車間之間采用通信速率千兆的工業以太網(單模光纖),采用光纖冗余自愈環網配置,某個鏈路或者端口出現問題,可以在20ms之內啟用冗余鏈路恢復通信。輔助車間程控PLC系統采用通信速率為百兆的工業以太網,同樣采用光纖冗余自愈環網配置,與輔助車間之間的千兆工業以太網連接,火電廠的集中控制中心的操作員可以通過工業以太網對所有的輔助系統進行操作。

    火電廠在集控中心配置兩臺工業交換機作為冗余備份,分別在兩臺交換機上各接一臺服務器互為雙機冗余熱備份,而由于采用冗余環網結構,可以保證在環網上任何一個交換機或者光纖線路出現問題都不會影響系統的正常運行。而同樣的,輔助車間內百兆環網如果有某個交換機或者光纖線路出現問題也不會影響數據正常通信,即使同時出現多個故障點,由于百兆環網與千兆環網只是相切連接,也只是影響該輔助車間的數據通信,也不會影響到整個系統的正常運轉。


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