基于组态软件的火电厂除灰渣系统仿真平台设计方案

　　1、前 言

　　随着分散控制系统DCS在火电厂中的广泛应用，其自动化程度大幅度提高。为了适应进而带来的对机组运行人员的操作熟练度更高的要求，火电站仿真技术出现并取得了飞速的发展。本文以新型组态软件PineCAD为基本编程平台，针对电厂对仿真系统的高逼真度、便捷调试的要求，以华能福州电厂的除灰除渣系统为例，综合运用组态软件PineCAD; 虚拟控制站软件EmulateControl、数据驱动软件SIMComm以及人机界面软件iFIX进行仿真平台的搭建。经过实验证明该仿真系统基本上达到了预期的效果，较准确且便捷地反映了现场的运行过程，业已投入华能福州电厂的运行监控及其培训工作。

　　2、火电厂除灰除渣系统简要介绍

　　该系统是电厂运行的辅助系统。主要完成的是发电过程中所产生的烟状气体，以及炉渣的回收及再利用。该系统的功用一方面保护环境，另一方面再利用资源，实现可持续发展。

　　现行的火电厂除灰除渣控制系统主要包括以下两方面：

　　(1) 气力除灰控制系统包括对机组除灰、压缩空气、空气干燥过滤、飞灰输送等系统的控制;

　　(2) 水力除灰渣控制系统包括对捞渣机、冲洗冲灰泵房、灰渣泵房、省煤器灰斗、空预器灰斗、联络烟道灰斗及电除尘灰斗等系统的控制。

　　基于以上流程考虑，我们选用顺序控制的方式，进行分步控制:将系统按照除灰与除渣两个程序分别建立相应的控制站点，设计符合电厂工艺流程的控制逻辑。由于本文着眼于描述仿真平台的搭建，具体的逻辑设计以及编写过程就不加以进一步描述。

　　3、仿真平台的搭建

　　3.1 整体构造思路

　　该仿真开发平台完全基于计算机设计，对系统硬件配置无特殊要求，基本硬件配置情况为：(R)4 CPU 2.40GHz,512MB电脑一台;基本系统配置为：Windows 2000 Sever操作系统。

　　整个DCS仿真开发平台的软件结构如图1所示，由将控制组态软件生成的逻辑组态数据和模型组态数据分别下载到虚拟控制站中的逻辑控制站和对象模型站，再由控制站之间数据共享软件实现模型和控制逻辑之间的数据传递，人机界面和虚拟控制站之间的数据交换由专门的数据通讯软件实现。　　

　　图1 仿真开发平台软件结构

　　注：A-控制组态软件; B-逻辑控制站; C-模型控制站; DB-逻辑组态数据;

　　DC-模型组态数据; E-控制站数据共享软件; F-虚拟控制站与人机界面数据通讯软件;

　　G-虚拟控制站;H-人机界面组态软件。

　　本次设计如图1中，A为组态软件PineCAD;G即为虚拟控制站EmulateControl; F即为数据驱动软件SIMComm;H为人机界面软件iFIX。