一种热电网控制平台技术改造系统及方法与流程

本发明涉及热网控制技术，更具体地，涉及一种热电网控制平台技术改造系统及方法。

背景技术：

1、一般区域，如大型高新技术园区的小型电厂除了发电外，还为内部的企业供热，热网各计量站分布在各用户内，热网系统监控平台主要有计量站现场plc控制系统、交换机、上位机组成，上位机与计量站现场的plc控制系统采用工业以太网(图1中的a和b)通讯连接，交换机接入光纤sis系统，上位机包括服务器1、服务器2、工程师站、操作员站和独立站，热网每个计量站(计量站1、计量站2…计量站n)都配置一套plc控制系统，通过冗余光缆a接入到热网监控网络具体如图1所示。

2、系统大部分计量站plc控制系统已经服役多年，系统的主要硬件已经超过其正常的使用寿命，关键卡件逐渐开始老化，内部的电子元件随着运行时间的不断增加已经会呈现加速老化趋势，关键卡件的故障率日益增高。近年来，时常发生cpu热备功能自主丧失、控制器无故掉线等故障，近期甚至发生过个别计量站cpu自动停止和热网服务器瘫痪严重事故，严重威胁到热网系统的正常运行,目前热网控制系统及模件存在的主要问题：1.备件难以获得，系统性能低下：早期建设的计量站采用的cpu投入市场时间较早，相关产品已经停止生产并逐步退出市场，面临着备件供应困难且采购成本高等不利局面。经过多年的运行，plc控制系统已进入故障易发期和高发期，现有的备品备件水平难以维持热网plc系统日常维护需求，基于控制平台的主备cpu程序同步只支持手动同步，需要人工现场观察和操作，每次修改程序后为保证主备cpu程序完全一致，都要安排人员去计量站执行同步操作，极为不便。早期的cpu运行速度和内存等技术指标也较低，编程软件兼容性和稳定性较差，特别是基于老平台的以太网模块数据吞吐量有限，容易造成网络数据拥塞和不稳定，表现为plc程序在线监控困难和偶发的上位机监控数据中断；2.故障频繁发生：近几年由于控制系统设备老化已发生多起硬件故障影响正常供热，热网plc系统故障呈现爆发式增长，常常会出现画面监控丧失、控制器死机等严重故障，甚至导致用户供汽中断的严重事故。所有这些急待解决。

技术实现思路

1、针对上述背景技术中所描述存在的问题，本发明的目的在于提供一种热电网控制平台技术改造系统及方法，解决了现有技术中热网控制系统及模件存在的备件难以获得和故障频繁发生的技术问题，提高了热网设备运行稳定性，实现了设备的智能化控制，可以很大程度提升热网计量站设备控制的可靠性，从而保证供热安全。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、作为本发明的一个方面，提供一种热电网控制平台技术改造系统，包括：

4、热网集控室，用于监控计量站各仪控设备的运行状态，获取设备状况，远程发出操控命令；和/或

5、热网控制网络，用于负责提供dcs对等网络架构，在热网电子间内组成dcs网络；和/或

6、作为本发明上述方面的一种热电网控制平台技术改造系统，其中热网集控室包括：

7、操作员站，由热网集控楼操作员对计量站各仪控设备的监控与操作；和/或

8、ams站，用于对计量站各仪控设备和状态监视和报警；和/或

9、历史站，用于对计量站各仪控设备的历史趋势和事故历史追忆；和/或

10、数据库服务器工程师站，用于对计量站各仪控设备数据采集、控制运算、控制输出；和/或

11、打印机，用于负责计量站各仪控设备的日志及报表打印功能。

12、作为本发明上述方面的一种热电网控制平台技术改造系统，其中热网控制网络基于tcp/ip协议，通过光纤组成100m对等、快速以太网，从而组成dcs网络。

13、作为本发明上述方面的一种热电网控制平台技术改造系统，其中dsc控制单元包括dcs控制柜，设置在所述dcs控制柜的dsc控制器，设置在所述dcs控制柜的电源模块，设置在所述dcs控制柜的通讯模件以及设置在所述dcs控制柜的模拟量卡件。

14、作为本发明上述方面的一种热电网控制平台技术改造系统，其中电源模块为所述dsc控制器提供电源，所述控制器通过所述通讯模块与计量站各仪控设备通讯连接，所述控制器通过所述模拟量卡件与所述热网控制网络进行输入/输出连接。

15、作为本发明上述方面的一种热电网控制平台技术改造系统，其中模拟量卡件配置hart功能卡件，支持hart通讯协议。

16、作为本发明上述方面的一种热电网控制平台技术改造系统，其中热电网控制平台技术改造系统还包括dcs实时数据库服务单元，所述dcs实时数据库服务单元与所述数据服务器工程师站通讯连接，用于实现热网计量站远程访问可视化﹑在线逻辑查询﹑数据分析和性能计算以及故障诊断和预测功能，保证计量站的安全可靠运行。

17、作为本发明的另一个方面，提供一种热网控制改造方法，包括以下步骤：

18、s1.拆除计量站的plc控制柜，更换为dcs控制柜，保留现场电缆继续使用；

19、s2.安装dcs控制器﹑电源模块及相关卡件，下装程序﹑进行硬件系统测试；

20、s3.进行信号校验和系统调试，完成计量站的热网控制系统改造工作。

21、作为本发明上述方面的一种热网控制改造方法，其中s2包括以下步骤：

22、s21.dcs控制器的程序编译及导入；

23、s22.在dcs控制柜内加装dcs系统电源模块、dsc控制器、通讯模件以及模拟量卡件；

24、s23.dcs控制柜的内部接线，画面和逻辑组态和软件程序下装；

25、s24.进行dsc控制单元硬件系统的设备测试和调试。

26、作为本发明上述方面的一种热网控制改造方法，其中s2包括以下步骤：

27、s31.进行信号校验，校验每个信号是否正确接到热网控制系统；

28、s32.进行系统调试，对计量站各仪控设备的信号，校验操作员站能否正确控制现场设备。

29、采用上述技术方案，本发明具有以下优点：

30、本发明提供一种热电网控制平台技术改造系统及方法，在计量站停运期间完成控制系统改造，保留原有计量站机柜以及现场设备电缆，分别对热网集控室，热网控制网络进行改造，热网控制网络采用dcs对等网络架构保证大吞吐量网络性能,系统运行负荷率较低，通讯速率和可靠性都能得到保证，将原有的计量站现场plc控制系统改造dsc控制单元，所有的数据统一传送至热网集控室，可以在线监视计量站设备状态和实现远程配置或在线校验等管理功能，通过远程诊断，有效分析计量站故障发生的原因，增强故障处理的时效性，可实现热网计量站远程访问可视化﹑在线逻辑查询﹑数据分析和性能计算，故障诊断和预测功能，保证计量站安全可靠运行，提高了热网设备运行稳定性，实现了设备的智能化控制，可以很大程度提升热网计量站设备控制的可靠性，从而保证供热安全。

技术特征：

1.一种热电网控制平台技术改造系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种热电网控制平台技术改造系统，其特征在于，所述热网集控室包括：

3.如权利要求2所述的一种热电网控制平台技术改造系统，其特征在于，所述热网控制网络基于tcp/ip协议，通过光纤组成100m对等、快速以太网，从而组成dcs网络。

4.如权利要求3所述的一种热电网控制平台技术改造系统，其特征在于，所述dsc控制单元包括dcs控制柜，设置在所述dcs控制柜的dsc控制器，设置在所述dcs控制柜的电源模块，设置在所述dcs控制柜的通讯模件以及设置在所述dcs控制柜的模拟量卡件。

5.如权利要求4所述的一种热电网控制平台技术改造系统，其特征在于，所述电源模块为所述dsc控制器提供电源，所述控制器通过所述通讯模块与计量站各仪控设备通讯连接，所述控制器通过所述模拟量卡件与所述热网控制网络进行输入/输出连接。

6.如权利要求5所述的一种热电网控制平台技术改造系统，其特征在于，所述模拟量卡件配置hart功能卡件，支持hart通讯协议。

7.如权利要求6所述的一种热电网控制平台技术改造系统，其特征在于，所述热电网控制平台技术改造系统还包括dcs实时数据库服务单元，所述dcs实时数据库服务单元与所述数据服务器工程师站通讯连接，用于实现热网计量站远程访问可视化﹑在线逻辑查询﹑数据分析和性能计算以及故障诊断和预测功能，保证计量站的安全可靠运行。

8.一种热网控制改造方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.如权利要求8所述的一种热网控制改造方法，其特征在于，所述s2包括以下步骤：

10.如权利要求8所述的一种热网控制改造方法，其特征在于，所述s2包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种热电网控制平台技术改造系统，该热电网控制平台技术改造系统包括热网集控室，用于监控计量站各仪控设备的运行状态，获取设备状况，远程发出操控命令；和/或热网控制网络，用于负责提供DCS对等网络架构，在热网电子间内组成DCS网络；和/或DSC控制单元，与热网集控室通过热网控制网络进行通讯连接，提高热网智能化控制水平，实现热网设备状态检修提供有力保障。本发明还公开了一种热网控制改造方法。该热电网控制平台技术改造系统及方法提高了热网设备运行稳定性，实现了设备的智能化控制，可以很大程度提升热网计量站设备控制的可靠性，从而保证供热安全。技术研发人员：郭赉佳受保护的技术使用者：上海漕泾热电有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13