基于EDPF-NT+的电厂环保数据集中采集中心的实现

梁伟平，贾岩，张超峰

（华北电力大学自动化系，河北保定　071003）

基于EDPF-NT+的电厂环保数据集中采集中心的实现

梁伟平，贾岩，张超峰

（华北电力大学自动化系，河北保定071003）

为了严格遵循国家在环保方面的各项政策和标准，火电厂中都增设了脱硫、脱硝系统，并实时监控SOx，NOx及粉尘等污染物的数据。介绍了基于EDPF-NT+软件设计的环保数据集中显示系统，论述了其功能及实现过程。使用该系统，在不影响生产的情况下可将各个集控室的环保数据采集到一个计算机上，并设有历史储存和实时显示的功能，便于电厂监控和环保部门检查。

火电厂；脱硫、脱硝系统；EDPF-NT+；环境保护；数据采集

0　引言

我国某火力发电厂共分为两期，一期为2×30 MW（#1，#2）机组，二期为2×60 MW（#3，#4）机组，4台机组每台都有相应的脱硫、脱硝系统，每个系统都在各自机组的集控室中显示数据。为便于检测和调控，需要将4台机组SOx，NOx及粉尘等污染物［1］的数据进行集中显示和存储，一是方便电厂实时关注脱硫、脱硝系统是否工作正常，二是方便国家环保部门对环保数据的检测，从而保证电厂生产工作安全、顺利进行［2］。

由于电厂的4台机组都在运行状态，为了不影响生产，就要在新的计算机上建立新的工程、新的站点，避免对运行机组造成不利影响。这里使用该电厂所用的EDPF-NT+分散控制系统（DCS）进行新工程的建立和调试，在电厂的DPU柜中安装新的COM卡，通过串口服务器通信建立环保数据集中采集中心。

1　设计方案

首先要对现场数据进行采集，将新的COM卡安装在相应的脱硝、脱硝DPU柜上，通过屏蔽双绞线将信号传输到同一台串口服务器上，串口服务器与计算机经过以太网连接，通过EI/O即扩展I/O进行通信，最终将信号显示并储存在计算机上，从而达到集中显示的目的。这里，COM卡作为从站传输数据，计算机作为主站接收数据，具体结构流程如图1所示。

图1　系统流程

2　软件设计

2.1EDPF-NT+简介

EDPF-NT+是一个融计算机、网络、数据库和自动控制技术为一体的工业自动化产品，具有开放式结构、良好的硬件兼容性和软件的可扩展性，可广泛应用于火电、水电、冶金、化工、造纸、水泥，污水处理等行业的过程自动化控制和信息监视与管理［3］。

EDPF-NT+适用于各类大型、复杂的工业过程控制应用，也可构成简单系统，满足小规模、低成本应用的要求，是面向整个生产过程的先进过程控制系统。

2.2建立新工程

首先，在计算机的控制面板中找到网络适配器，选择安装网络适配器，左边选择厂商Microsoft，右边选择Microsoft Loopback Adapter，点击下一步，按此步骤建立2块虚拟网卡（A卡/B卡）。在网上邻居中找到2个刚刚建立的网卡，把A卡IP设为172.101.1.1，子网掩码设为255.255.0.0。“高级”里面添加末位IP号为2，150的网卡。按照此步骤，设置B网卡，但是这里要更改域号，IP为172.101.2.1。然后依次点开“工程管理器”“MIS”“Drop Starter”，根据EDPFNT+说明，建立新的工程，划分域，安装并配置新站点，要注意的是，需建3个站，DROP1为虚拟DPU主站，DROP2为虚拟DPU备用站，DROP150为操作员站，这样建立工程的工作就完成了。

3　组态与通信

3.1建立I/O卡件图

首先建立COM卡的卡件图，因为COM卡安装在电厂原有的DPU柜中，从现场取数据，所以要在电厂的DPU站中建立卡件图。以#1 COM卡为例，点站管理，双击左边的DROP1，SAMA图，新建，点I/O模块，输入名字为I/O卡件图（弹出visI/O），在文件，形状，I/O模具里找到COMAO模块，拖入4个到图中，第1个模块名称为AO1，控制区1，主模块地址1，卡件位置A1，数据类型float；第2个模块的名字为AO2，控制区1，主模块地址2，卡件位置A2，数据类型float，以此类推，建立4个COMAO模块，然后编译并配置卡件图，转换SAMA，在DROP1和DROP150中分别下载。

由于建立的是虚拟DPU站，通过EI/O通信，所以要建立EI/O所需的虚拟卡件。第2步，在主站计算机上按照上面的步骤找到MAI（模拟输入）模块，拖入16个到图中，同样第1个模块名称为AI01，控制区1，主模块地址1，卡件位置A1，数据类型float，AI01～AI04为#1脱硫、脱硝系统的虚拟卡件，AI05～AI08为#2脱硫、脱硝系统的虚拟卡件，AI09～AI12为#3脱硫、脱硝系统的虚拟卡件，AI13～AI16为#4脱硫、脱硝系统的虚拟卡件。而MAI模块要另外设置的是设备ID，从站ID，起始寄存器号，功能码。16块MAI卡分为4组，每组的配置见表1（每块MAI卡有32个测点，但测点的类型是float型，每个float点占用2个寄存器位置，所以每个卡的起始寄存器号相隔64位）。

表1　MAI卡件配置

3.2建点

点用来保存现场所采集的信号，可分为AP，DP，GP，模拟量点及开关量点等，本文要建的是AP点。建点有2种方式，一种是手工建点，点击DROP1，点记录，新建，设置好各项参数，写好点名。完成后，在DROP1数据库中刷新并下载。

系统要显示的点有408个，如果每个都手工建立的话会浪费很多时间，所以，这里采用表格建点方式，批量载入。将要建的点和这些点对应的卡件按照规定格式做成Excel表格，再转换成csv格式，然后通过EDPF-NT+文件夹中的“数据库批处理”进行批量载入，这样可大大节约建点时间。

3.3通信

3.3.1配置COM卡参数

用超级终端配置好COM卡的从站属性［4］，COM卡作为从站的话设置语句非常简单，4个COM卡各自的配置为

3.3.2配置串口服务器卡参数

工程所使用的串口服务器为赛康NCS6000，这款串口服务器有8个端子口和1个网口，现场来的双绞线分别接在端子口上的DATA+和DATA-上，1块COM卡对应1个端口，网线口接计算机。然后打开计算机，安装串口服务器驱动，在IE浏览器地址栏输入192.168.0.233，登录串口服务器，根据说明书设置串口服务器参数和各个端口的参数［5］。

3.3.3配置EI/O通信任务

将EDPF-NT+中自带的EI/O文件拷贝至1runningconfigsystem下，打开EI/O按照工程实际配置通信任务。每个串口服务器的端口看为1个设备，要为每个设备配置任务，第1个端口的配置任务如下：

4　结束工作

通信成功后，在EDPF-NT+文档中打开GB软件，绘制简单的显示画面，主要是将所采集的点显示在一个系统中。最后，将画面上显示的点数据与现场集控室中的数据对比，查看是否有匹配错误或数据超限。查询无误后，该系统设计完成，即可进入电厂的采集工作中。

5　结论

电厂环保数据集中采集中心系统是将现代通信技术灵活的应用在电厂的实际生产工作中，将分散在不同监控室中的环保数据实时的收集在同一系统中，而且数据传输速度快、可靠性高、设计简洁，能够很好地完成电厂的数据采集工作，提高了环保部门对电厂检查工作的效率，保证了电厂的安全生产。

［1］林礼辉，钱云亮.电厂环保数据采集方案研究［C］//中国环境保护产业协会电除尘委员会.第十六届中国电除尘学术会议论文集，2015.

［2］李桥富.如何杜绝和减少电厂安全生产事故［J］.电力安全技术，2012，14（4）：41-42.

［3］李小昶.国电智深EDPF-NT+控制系统［J］.建筑工程技术与设计，2014，35（10）：2-3.

［4］段黎明，曹文斌.基于COM技术的工业CT控制软件I/O组件分析［J］.重庆大学学报（自然科学版），2006，29（8）：63-64.

［5］闫保中，张磊，闫鑫.串口服务器在数据采集系统的应用［J］.应用科技，2008，35（12）：41-42.

（本文责编：白银雷）

TM 73

B

1674-1951（2016）08-0066-03

2016-05-30；

2016-07-10

梁伟平（1963—），男，河北平泉人，副教授，从事火电厂电动机调速技术节能改造、热工控制系统结构及参数优化、智能控制应用等方面的研究工作（E-mail：lwp-123a＠vip.sina.com）。

贾岩（1991—），男，河北平泉人，在读硕士研究生，从事电力系统分析、运行与控制等方面的研究（E-mail：396767514＠qq.com）。

张超峰（1991—），男，河北沙河人，在读硕士研究生，从事电力系统分析、运行与控制等方面的研究（E-mail：414339459＠qq.com）。