一、分布式遠程智能I/O在火力發(fā)電機組中的應(yīng)用范圍

135MW以上的大型火電機組，其主體工藝過程目前均采用了成套的DCS系統(tǒng)，這對于保障大型火電機組的安全經(jīng)濟運行以及提高電廠的運行管理水平是非常必要的。但是由于大型火電機組需要監(jiān)控的測點很多，如果將所有測點都納入DCS，將使DCS的規(guī)模擴大，造成一次投資和二次維護費用的增加，同時還增加DCS的負擔。因此，對主機和主要輔機的金屬溫度群包括鍋爐管壁溫度、汽輪機缸壁溫度、發(fā)電機線圈和鐵芯溫度以及主要輔機軸承溫度等，采用分布式遠程智能I/O進行輔助測點的監(jiān)視，不僅可減少控制盤臺的數(shù)量，縮小控制室面積和空間使控制室整齊美觀，而且可有效提高視點的可靠性、測量精度，大副度減少信號電纜的數(shù)量，節(jié)省一次投資、安裝費用以及二次維護費用。為了適應(yīng)現(xiàn)代控制室推行以CRT為監(jiān)控中心，設(shè)備布置整齊、精簡、盡量取消模擬儀表和控制臺的要求，電力規(guī)劃設(shè)計總院在1996年11月29日以電規(guī)發(fā)(1996)214號文頒發(fā)的《單元機組分散控制系統(tǒng)設(shè)計若干技術(shù)問題規(guī)定》中推薦采用遠程智能I/O 進行輔助測點監(jiān)視，即“鍋爐和汽機的金屬溫度;發(fā)電機的線圈、鐵芯、氫氣和冷卻水溫度;輔機軸承溫度等宜采用國內(nèi)有成功應(yīng)用經(jīng)驗的遠程I/O通道”。采用遠程智能I/O進行輔助測點的監(jiān)視，不僅可減少控制盤臺的數(shù)量，縮小控制室面積和空間使控制室整齊美觀，而且可有效提高視點的可靠性、測量精度，大副度減少信號電纜的數(shù)量，節(jié)省一次投資、安裝費用以及二次維護費用。

目前分布式遠程智能I/O作為現(xiàn)場總線型測控設(shè)備在125MW之1000MW火電機組中得到了廣泛應(yīng)用。

二、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)：

三、采用分布式遠程智能I/O進行主輔機金屬溫度群測量的技術(shù)特點：

1.分散性

分布式遠程智能I/O系統(tǒng)比DCS系統(tǒng)更好的體現(xiàn)了信息集中、控制分散的思想。與傳統(tǒng)的DCS相比較，分布式遠程智能I/O體現(xiàn)了更徹底的分散性，它每20通道的數(shù)據(jù)采集處理都才用獨立的電源、CPU，因此故障也被分散。即使任何一個前端的故障也不影響其他前端的正常運行。DCS僅僅實現(xiàn)了控制站層次的控制分散化，而分布式遠程智能I/O則實現(xiàn)了現(xiàn)場控制設(shè)備層次的控制分散化。

2.可靠性

與DCS相比，分布式遠程智能I/O的安全柵、隔離器、端子柜、I/O模件、現(xiàn)場電纜和接線端子的數(shù)量大大減少。分布式遠程智能I/O中的現(xiàn)場信號采用數(shù)字傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。這些因素均使分布式遠程智能I/O的可靠性得到了提高!

3.精確度

分布式遠程智能I/O引入現(xiàn)場總線可消除模擬通信方式中數(shù)據(jù)傳輸時產(chǎn)生的誤差，提高了傳輸精度。模擬通訊方式中產(chǎn)生誤差的原因有以下三個：輸入通道中A/D轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的誤差、模擬信號傳輸產(chǎn)生的誤差和輸出通道中D/A轉(zhuǎn)換的誤差。現(xiàn)場總線是用數(shù)字信號傳輸數(shù)據(jù)的，數(shù)字信號傳輸與模擬信號的不同之處在于前者不產(chǎn)生信號傳輸?shù)恼`差?，F(xiàn)場總線中的數(shù)據(jù)以數(shù)字狀態(tài)傳輸，不需要A/D、D/A轉(zhuǎn)換，因此也不會產(chǎn)生轉(zhuǎn)換誤差，提高了傳輸精度。

4.開放性

現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)具有開放性，對相關(guān)標準具有一致性和公開性，強調(diào)對標準的共識與遵從。通訊協(xié)議一致公開，各不同廠家的設(shè)備之間可實現(xiàn)信息交換，通過現(xiàn)場總線可構(gòu)筑自動化領(lǐng)域的開放互聯(lián)系統(tǒng)。開放性決定了它具有互操性和互用性?；ゲ僮餍灾富ヂ?lián)設(shè)備間、系統(tǒng)間信息的傳遞與溝通;而互用則以為著不同生產(chǎn)廠家性能類似的設(shè)備可以實現(xiàn)相互的替換。

5.經(jīng)濟性

由于分布式遠程智能I/O體系結(jié)構(gòu)上的改變，分布式遠程智能I/O比DCS更節(jié)約硬件設(shè)備，使用分布式遠程智能I/O，可以大量的減少安全柵、隔離器、I/O模件、現(xiàn)場電纜和接線端子，這樣就節(jié)省了I/O裝置以及安裝這些裝置的機柜和空間，同時大大地減少了安裝費用。

6.維修性

由于現(xiàn)場級徹底分散，同時大量的減少安全柵、隔離器、I/O模件、現(xiàn)場電纜和接線端子。因此分布式遠程智能I/O大大提高其維護性能。

6.環(huán)境適應(yīng)能力

分布式遠程智能I/O環(huán)境溫度為-20℃—70℃，防護等級為IP56，因此適用于鍋爐頂部等溫度環(huán)境比較惡劣的場所。

四、用分布式遠程智能I/O進行主輔機金屬溫度群測量的經(jīng)濟效益分析。

電纜費用差異表

注：

1.單臺200MW火電機組主輔機金屬溫度群I/O測點按400點計算。不同的設(shè)計單位和用戶對I/O測點規(guī)模有不同的要求，以上測點規(guī)模是根據(jù)實際情況建議采用規(guī)模。

2.電纜、電纜敷設(shè)費用、安全柵、隔離器、接線端子，機柜費用由于受電纜走向、電子間設(shè)置點的不同，和材料的不同無法具體統(tǒng)計精確數(shù)據(jù)，以上報表數(shù)據(jù)為最低保守數(shù)據(jù)!

綜合上表所述：采用國產(chǎn)分布式遠程智能I/O 進行輔助測點監(jiān)視，即“鍋爐和汽機的金屬溫度;發(fā)電機的線圈、鐵芯、氫氣和冷卻水溫度;不僅可減少控制盤臺的數(shù)量，縮小控制室面積和空間使控制室整齊美觀，而且可有效提高視點的可靠性、測量精度，由于分布式遠程智能I/O體系結(jié)構(gòu)上的改變，分布式遠程智能I/O比DCS更節(jié)約硬件設(shè)備，使用分布式遠程智能I/O，可以大量的減少安全柵、隔離器、I/O模件、現(xiàn)場電纜和接線端子，這樣就節(jié)省了I/O裝置以及安裝這些裝置的機柜和空間，同時大大地減少了安裝費用。

節(jié)省投資費用預(yù)算如下：

單臺300MW火電發(fā)電機組即可節(jié)省：68.3萬(RMB)費用;

兩臺300MW火電發(fā)電機組即可節(jié)?。?36.6萬(RMB)費用;