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HIACS系列分散控制系統

2007-08-16
作者:北京日立華勝控制系統有限公司

綜述
HIACS(HITACHI Integrated Autonomous Control System)系列分散控制系統" title="控制系統">控制系統是日立針對電站控制系統的要求設計的電站控制專用的分散控制系統,是具有世界先進水平的大型自動控制系統。HIACS-5000M系統是HIACS系列集散型控制系統的最新版本,是日立公司總結近二十年大型發電機組控制系統的設計、生產和應用經驗,面向二十一世紀電站控制需求而最新推出的,已成功地應用于燃煤,燃油,水力、核電等發電機組,控制對象的單機容量最大" title="最大">最大超過1000MW。

HIACS-5000M的技術特點
1) 采用最適合電站需要的分散控制系統結構
是為電站控制工程專門設計的最新型自治分散控制系統,系統結構與被控工藝系統及其吻合;
是統一(UNI-CONCEPT)的系統:控制功能可覆蓋大型機組控制的MCS、SCS、DAS、FSSS、DEH、MEH、AVR、旁路控制、脫硫、主要輔機和輔助車間等所有功能;
是開放的系統:方便與第三方控制系統對接(包括SIS,MIS等),消滅信息孤島,實現全廠綜合自動化;

2) 采用快速、穩定、可靠的機組級控制光纖傳輸通訊網絡-μΣ100網絡
通訊速度100Mbps,實現高速數據的通訊;
采用光纖環網,令牌傳送,遵從FDDI協議,保證網絡負荷的穩定,完全隔絕了電磁干擾" title="電磁干擾">電磁干擾對網絡通訊的影響,也不會出現以太網發生的網絡阻塞現象;
站間最大通訊距離在缺省配置下為2KM,長線驅動時可達20KM;環網總長最大100KM。最大限度滿足了電站對地理分散的需要;
二重化環狀冗余網絡,令牌雙方向傳送,采用信息回繞(LOOP BACK)技術,實現高可靠性" title="高可靠性">高可靠性通訊,既便在站點、網絡線路出現故障的情況下,也能保證機組各種數據的發送和接收;

3) 采用全分散、全冗余的電源系統及可靠的接地系統
系統的電源設計思想是:控制器電源及接口電源均采用全冗余、全分散配置方式,保證每個用電設備均配置獨立的電源裝置,而且是1:1冗余配置的;接地系統的設計,更適合電廠環境的需要,只需要單點接入電廠的電氣地即可,無需單獨的地,對接地電阻的要求更顯HIACS-5000M系統適應電站控制的特點,采用日本工業標準的第D級接地標準,只要接地電阻不大于100Ω,系統就可以穩定工作;

4) 采用高功能" title="高功能">高功能、高可靠性的控制器
使用RISC技術的R600系列控制器,最適合大型分散控制系統,速度更快,功能更加強大,其處理速度相當于同等主頻的一般處理器(更適于商用的CISC處理器)的3-5倍;
低功耗(僅1-2mW),無需強制降溫,可在寬溫度范圍下工作,對外絕少的電磁干擾;
控制器的任務工作周期可根據需要以10ms的間隔設定,且在同一個控制器內可對不同的控制任務設定不同的控制周期;
控制器冗余配置,無擾切換,冗余控制器切換時間僅1毫秒;
采用并行的I/O總線結構,與高速的網絡、高速的控制器一起形成系統的“全程高速通道”。

5) 采用高功能、全中文化、使用便捷的友好人機界面
5.1)工程師站
徹底的全中文界面;
高功能的Hierarchical CAD繪圖、組態工具,采用大宏命令嵌入式分層邏輯結構;繪圖、編程一步完成,執行文件與圖形文件自動一致化;不需要工程師具有專門的計算機軟件的知識,就能掌握系統組態、修改和維護等工作;
操作員站在調試期間可升級為工程師站,適應投運、調試期的特殊需要;
通訊表的自動生成;
機組投運期間強制置數、且邏輯修改后的強制值自動恢復功能使調試更為方便;
具備邏輯仿真功能,在實體的控制器上檢證FDB邏輯演算的正確性。在現場的調整,大修時,能減少系統的恢復確認等工作量。
5.2)操作員站
徹底的全中文界面;
采用服務器集群式軟件結構,完成分布計算、冗余處理,使其具有高可靠性;
采用開放式網絡結構及通用性強的操作系統,使其可擴展性強;
采用先進的窗口技術,通過豐富、靈活的畫面,使用戶操作更直觀、方便。使其可操作性強;
提供面向對象,可視化定義的開發工具,用戶無需編程,可進行操作畫面的的自動生成;
通過圖形界面提供多種在線維護功能,使其可維護性強;
5.3)歷史站
數據收集能力:所有數據庫中的點
事故追憶記錄、SOE記錄、操作員操作記錄、報警記錄
報表收集(時間型,事件型)
檢索功能(時間檢索、名稱檢索)
趨勢回放功能:所有被采集點均可以以趨勢圖方式回放
本機最多可存貯至少6個月的歷史數據。并具有請求及自動轉儲功能,可實現長期數據保存、回放、檢索;
支持打印功能。

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