火力發電工業以太網交換機解決方案
一,行業背景分析
火力發電是利用煤、石油和天然氣等化石燃料所含能量發電按發電方式,火力發電分為燃煤汽輪機發電、燃油汽輪機發電、燃氣-蒸汽聯合循環發電和內燃機發電,火力發電是現在電力發展的主力軍,在火力發電場,通常需要對火力發電機進行集群監控,要求構建穩定可靠、快速實時的網絡系統。要求網絡設備必須穩定可靠,且具備故障快速恢復能力。此外,它們必須能夠適應火場特殊的苛刻環境,承受發電機內部持續劇烈的振動,以及火場大幅度的溫度變化,雖然現在在中國已有部分核電機組,但火電仍占領電力的大部分市場,近年電力發展滯后經濟發展,全國上了許多火電廠,但火電技術必須不斷提高發展,才能適應和諧社會的要求,深圳市源拓光電為您策劃完美方案。
二、系統需求
源拓光電工業以太網交換機滿足火電廠環境:
Ø 現場環境惡劣
惡劣的溫度、高密度粉塵、強電磁干擾
Ø 要求系統穩定可靠及時性,通信暢通,零丟包,無延時
Ø 網絡架構的保障
光纖環網、環網耦合、自愈時間小于20ms、圖形化網管軟件
Ø 設備自身的保障
工作溫度-40-80℃、防護等級IP40、電磁兼容4級測試
三、火電廠領域對工業以太網交換機的需求
l 火電廠系統設備要承受高溫、高電壓、大電流、雷擊等干擾。工業防腐標準設計,要求工作溫度:-40~85℃ 存儲溫度:-40~85℃ ,存儲濕度:0%~95%,無凝結。
l 火電機控制系統電磁環境惡劣,需要工業交換機具有較強的抗電磁干擾能力、耐高溫,較長時間的平均無故障時間。
l 為了保障通信的可靠性,要求建立冗余的環網,具有較小的自愈時間。通信網絡出故障時,能夠平滑的切換到冗余備份線路。
l 為了保證遠程監控的數據的安全性,交換機需要有全面的網絡安全設置。
四、火電廠網絡架構分析
4.1、廠級管理信息系統
MIS(Management Information System)系統即廠級管理信息系統,主要為全廠經營管理提供信息服務。其主要功能有辦公自動化、文件服務、信息發布、財務管理、物資管理、設備管理、ERP 等,主要特點是信息流量大,對信息的實時性要求不高,對網絡設備的可靠性以及網絡系統的可用性要求不高。網絡結構多為星型或樹型,一般無冗余要求,網絡設備一般選用商用級設備,信息中心采用核心交換設備,另配專用路由器以及防火墻連接到廣域網,下層節點采用桌面式交換設備。一般有專用設備間放置交換設備。MIS 系統在火電廠的歸口管理單位是廠信息中心。信息中心負責對MIS 系統的規劃、實施、運行維護。
4.2、廠級實時信息系統
SIS(Supervisor Information System)系統即廠級實時信息系統。SIS 系統的主要功能是將生產過程中的實時信息進行整理和加工,實現生產實時信息和管理信息的共享,為發電廠的生產經營決策提供依據,提高發電廠的綜合經濟效益。主要實現發電廠的生產過程實時監控、機組性能機經濟指標分析、機組優化運行能功能。SIS 系統的實現主要是通過網絡、實時數據庫等技術將生產現場的數據加以收集和整理,主要收集的信息有:主機系統的生產運行信息(從DCS 系統收集)、輔機系統的實時信息(主要從輔控系統收集)、其它系統的信息。
4.3、分散控制系統
DCS(DistributedControl System)系統即分散控制系統。其主要功能是對發電廠的主機設備(鍋爐設備、汽輪機設備、發電機設備)的運行情況進行實時監測和控制。DCS系統一般包括的功能有:DEH(汽輪機電液控制系統)、DAS(數據采集系統)、MEH(給水泵控制系統)、SCS(順序控制系統)、BMS(鍋爐燃燒器管理系統)、MCS(模擬量控制系統)、FSSS(爐膛燃燒安全監控系統)等。
4.4、輔助控制系統
輔助控制系統主要對發電廠生產過程中的一些輔機設備(如水處理設備、除灰設備、電除塵設備、輸煤設備等)進行監測和控制。各廠領導和技術人員對控制的理解程度不同,輔控系統也有很大的差異。有的廠要求自動化程度高,現場運行人員少,輔控系統就可能投入很大,相應的網絡系統也會很大;有的自動化程度要求不高,輔控系統可能只有一些簡單的主要系統(如化水、輸煤)。
五、源拓光電DCS系統解決方案
方案介紹:
此方案網絡采用了多環耦合的結構,各爐處現場用RS608-2F6T工業以太網交換機組成的單環以耦合的方式和監控中心的環組建成多環耦合拓撲結構。網絡具有實時采集功能、可擴展、高可靠性、高帶寬、高質量的網絡信號傳輸和冗余備份等特性。采用此種組網方式,各燃爐的不僅達到現場的冗余,而且與監控中心的通信也實現冗余。并且,由于各燃爐自身分別與監控中心用耦合環的方式相鏈接,這保證了各燃爐之間監控互不影響。現場的控制器,通過現場的單環,實現了冗余備份;在監控中心也采用了冗余雙備份;這樣使得整個網絡具有很高的冗余度,網絡的穩定性特別的高。
方案特點
1、采用了多環耦合拓撲結構,保證了整個網絡具有高的可靠性;
2、在運用現場,構建多個子環提高系統的穩定性;
3、線速交換、QOS技術保障了網絡的實時性。
交換機采用工業四級設計,抗電磁干擾強,IP40的防護等級,工作溫度-40~75℃ ,環網自愈時間小于20ms,五年質保,保證火電廠數據的實時傳輸,穩定可靠無延時。
六、產品特點: