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凌华HSL 高速远程控制I/O模块在火力发电中的应用

供稿:ADLINK—凌华科技(中国)有限公司 2004/11/5 0:25:00

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概述
本文讲述了凌华的自动化产品,高速远程实时控制I/O模块在火力发电锅炉炉管泄漏自动报警装置中的应用。通过高速、实时的采集模块,实现了炉管泄漏早期报警判定泄漏区域位置,显示泄漏噪声频谱,跟踪泄漏发展趋势,实时监听炉内噪声,监视吹灰运行工况,装置系统自检测试,通讯接口远程服务,波导管程控除灰焦等八大功能。项目原因
由于近几年随着钢铁冶金,化工,建筑等高能源,高消耗,高产出的重工业发展,国家面临能源短缺,各个地方的电力供应不足等现象。为此国家开始宏观调控,同时又在大力发展电力行业,要为经济的发展做进一步的准备。电力系统是个复杂的控制反馈系统,在发电的过程中涉及的因素非常多,其中锅炉是火力发电中的核心部件,它的工作状态决定了发电的成功。
客户自1997年开始研制了火力发电锅炉炉管泄漏自动报警装置,由于市场的需求和科技进步的发展,目前需要通讯速度更快,布线更为灵活的自动化产品。项目方案
客户在系统中会最多用到60多个传感器,原先客户使用的是多通道的采集板卡,通过集中布线的方式,如下图。但这样的话会产生以下问题:信号在长距离的过程中会发生信号衰减;布线工作复杂,容易产生出错;采集通道数目收到限制。                    


为了系统升级,更能符合目前系统的要求。现在客户采用了凌华提供的总线式架构的方案,如下图。
这个系统通过一台主机上的HSL通讯卡PCI-7852,从中引出总线,总线通过串联串接了60多个采集信号模块。模块根据现场的情况放置在一体化声波传感器附近。这样的话就减少了传感器的信号线距离。                    


客户采用一体化声波传感器利用声学原理,由特制的增强型声波传感器采集锅炉内各种声信号,并转换成电信号,系统经快速傅立叶变换技术,分析得到声信号的频谱;通过对噪声强度\频谱特征及持续性时间的分析计算判断炉管泄漏。一体化声波传感器的主要特性和功能如下:
●减少了就地设备的接口
●简化了整机的系统结构
●隔离了现场的电磁干扰
●增强了系统运行可靠性
●省略前置放大器的安装
●大大减少了安装工作量
●调试维护方便
                   


凌华的HSL高速采集模块HSL-DALU-NN,可以连续采样100KHZ,总线传输速率达到3MHZ,传输距离达到400米,这样的产品就可以符合把锅炉上近60个一体化声波传感器全部挂在一条总线上,这样就方便了系统的布线。由于客户的传感器是个圆筒状,因此需要把定制模块的形状,从而能和原先的传感器配置。如下图。
                   


                   


凌华的HSL(High Speed Link)是一个高速的远程I/O系统,通过类此RS422的硬件规范,可以达到全双工的通讯。通讯的速率达到3MHz,传输距离400米。模块的接口丰富,除了常用的DI/DO带光隔的输入输出端口外,还有采集模拟信号和温度信号的模块。基本上是能满足目前传感器的要求。系统通过实时采集,以100KHz的采样率采集一体化传感器的信号,采集的信号在模块中转为数字信号,而后传到主机,通过主机的CPU运算,对信号进行处理得到实际的锅炉运行状态。 在系统中,客户使用了全自动清灰波导管,其通过HSL上的DO/DI端口,采用计算机编程控制清灰,取代人工机械清灰或气源吹扫,减少了安装与维护工作量,波导管具有清灰、除焦双重功能。这个也是根据系统对锅炉的状态判别得到的控制命令。                      


结论
凌华的HSL模块是目前行业中比较先进的产品,它是采用了近几年国外的先进核心技术,突破了以往总线式产品通讯速度慢,通讯点数少的缺点。同时还克服了在PC-Based架构上的实时通讯的难题。凌华近几年极力于为自动化应用行业提供最新的技术和产品。在火力发电中的锅炉状态检测只是我们从多客户应用中的一例。

更多内容请访问 ADLINK—凌华科技(中国)有限公司(http://c.gongkong.com/?cid=46668)

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