西门子张家口授权代理商

◆  Haiwell系列可编程控制器（PLC）简介

Haiwell系列PLC是一款通用型高性价比的小型可编程控制器，产品广泛应用于塑料、包装、纺织、食品、医疗、制药、环保、市政、印刷、建材、电梯、中央空调、数控机床等领域的系统和控制设备。

S系列可编程控制器除自身带有各种外设接口（开关量输入、开关量输出、模拟量输入、模拟量输出、高速计数器、高速脉冲输出通道、电源、通信端口等）外，还可扩展各种类型的扩展模块，进行灵活的配置。

◆  Haiwell PLC 产品的特点

1、可对硬件升级功能：无论是CPU或扩展模块，您都可以通过硬件升级功能对硬件进行免费升级，享受海为公司不断推出的各种新功能，充分体现您的尊贵和价值。

2、丰富的网络通讯功能：CPU主机内置2个通讯口，可扩展至5个通讯口，每个通讯口都可以进行编程和联网，都可作为主站或从站。支持1：N、N：1、N：N联网方式，支持各种人机界面和组态软件，可与任何带通讯功能的第三方设备（如变频器、仪表、条码阅读器等）联网。

3、支持多种通讯协议：内置Modbus RTU/ASCII协议、自由通讯协议以及海为公司的HaiwellBus高速通讯协议。极为便利的通讯指令系统，使您无论使用何种通讯协议都只需一条通讯指令便可完成复杂的通讯功能，您无须再为通讯端口冲突、发送接收控制、通讯中断处理等问题烦恼，您可以在程序中混合使用各种协议轻松完成您所需的各种数据交换。保护您原有的各项投资。

4、高速并行总线：Haiwell 系列PLC采用高速并行总线进行扩展，满足您对实时控制的严格要求。S系列PLC可扩展大7个扩展模块，丰富的扩展模块类型充分满足您的各种应用需求。

5、高速计数功能：支持外部或内部的启动/复位控制，支持8段比较设定值，7种计数模式（脉冲/方向1倍频、脉冲/方向2倍频、正/反转脉冲1倍频、正/反转脉冲2倍频、A/B相脉冲1倍频、A/B相脉冲2倍频、A/B相脉冲4倍频）， 3种比较方式（单段比较、方式比较、相对方式比较），带自学习功能，并且可作为0.1ms精密高速计时器使用。优越的高速计数功能，使您以经济的方式轻松实现复杂的精度控制。

6、高速脉冲输出功能：支持可调脉宽输出（PWM）、高速脉冲输出（PTO）和带加减速的高速脉冲输出，多达5种脉冲输出模式（单脉冲输出、脉冲/方向输出、正/反转脉冲输出、A/B相脉冲输出、同步脉冲输出），扩展高速脉冲输出模块可支持运动控制功能及带自学习功能。独有的同步脉冲输出功能让您轻松实现的同步控制。

7、边沿捕捉及中断：CPU主机支持8路的上下沿捕捉及中断功能，所有开关量输入支持信号滤波设定，所有开关量输出支持停电输出保持设定。Haiwell 系列PLC提供多达68个实时中断。

8、强大的模拟量处理功能：您可用AI寄存器直接访问模拟量输入，模拟量输入支持工程量转换、采样次数设定及零点修正。您可用AQ寄存器直接控制模拟量输出，模拟量输出支持工程量转换并且可配置停电输出保持功能。S系列PLC支持16通道的模拟量输入和16通道的模拟量输出。

9、自诊断功能、掉电保护功能、口令保护、万年历(RTC)、浮点数运算等

1  引言

随着工业自动化技术的飞速发展和电力系统改革的进一步深入，电厂辅控网系统自动化程度不断提高。在火力发电厂的辅机系统的设计中，一般是根据辅控设备的功能，按“水”、“灰”、“煤”三个系统设立了独立的集中监控网。但为了保证设备优质高效的运行、提高劳动生产率、提高运行人员整体素质，满足减员增效的要求，取消一般的“水”、“灰”、“煤”三个独立的监控网，只构建一个电厂集中辅控网，并把辅控网数据并入sis系统中[1]。

2  设计总则

新疆众和2×150mw热电联产工程位于新疆维吾尔自治区乌鲁木齐甘泉堡工业园，距乌鲁木齐市中心约45km，距米东新区中心区约20km，属新建机组，另配套建设520t/h超高压煤粉锅炉。本期工程设置全厂辅助车间集中监控系统，在主厂房集中控制室设置辅助车间控制系统操作员站，对全厂辅助车间进行集中监控，并在就地设置水、灰、煤辅助监控点，待系统稳定、运行经验成熟后，取消水、灰、煤的就地监控点，达到全厂辅助车间集中监控。

3  系统组网方式

全厂辅助车间集中控制范围包括：全厂辅助车间集中监控网，水系统网络（含锅炉补给水处理系统、化学加药及汽水取样系统），工业废水处理站（含复用水系统、雨水系统、工业回收水系统、生活污水系统控制、综合水泵房），灰系统网络（含除灰系统、除渣系统、电除尘系统（plc）、全厂配气中心），中央空调系统，输煤系统。其中水、灰、煤三大重要子系统的主控设备全部采用mb系列plc。

水系统网络操作员站放置在锅炉补给水控制室内，设置3台水系统网络操作员站（其中1台兼工程师站）。灰系统网络操作员站放置在除灰综合楼控制室内，设置2台灰系统网络操作员站（其中1台兼工程师站）。运煤程控系统由汽车卸煤系统、运煤系统、堆煤系统、取煤系统、配煤系统等组成。输煤程控上位机及输煤程控主站设置于输煤集控制室；就地设i/o远程站2个，位于主厂房煤仓间和#1转运站。程控主机与上位机、远程i/o站之间采用双通道互为备用网络结构连接，通讯介质采用铠装多模光缆。水系统、灰系统和输煤系统控制网络连接至全厂辅助车间集中监控网，全厂辅助车间集中监控网连接至厂级管理信息系统（mis）。

全厂辅助车间控制系统、水系统、灰系统、煤系统的监控网络采用冗余1000m/100自适应光纤工业以太网交换机，网络结构采用双缆冗余网络结构，全厂辅助车间集中监控网络与水系统、灰系统和输煤系统监控网络之间采用1000m光纤工业以太网，当网络中某段光缆线路出现故障时，网络能够自动重新配置并继续通讯，同时在此过程中不会造成任何数据的丢失或变化。在整个网络不能正常工作时，各子系统车间dcs能独立工作，以保证各子系统车间设备的安全。该工程辅控系统网络结构如图1所示。

  图1 全厂辅控系统结构图

4  mb系列plc介绍

mb系列plc是南京南瑞集团公司水利水电技术分公司新研制出的具有国际先进水平的新一代控制装置，它采用了工业控制领域的一系列新成果，选取了崭新的软硬件平台，具有快速的处理能力、强大的抗干扰性能、灵活的可扩展功能[2]。针对不同的应用，mb系列智能可编程控制器有mb80型大型plc、mb60型中型plc和mb40型小型plc等类型。

4.1强大的通信网络[3]

mb系列plc支持多种类型的通信模式以连接不同的设备，有以太网接口，rs232/485类型的串口以及can现场总线接口。

mb系列plc提供了以太网通信模块，多可扩展4个以太网通信模块。每个以太网通信模块可支持2个10m/100m以太网接口，支持modbus/tcp规约。另外cpu模件也集成10m/100m以太网接口，支持modbus/tcp规约，支持双以太网冗余配置。

mb系列plc提供了串口通信模块，并可自由配置模块的数量，每个串口通信模块提供8个串口，每个串口均支持rs232/485接口标准，并且全部支持编程。

mb系列plc采用can现场总线网络，具有通信速率快、抗干扰能力强、成本低、结构简单、实时性好等特点，并且具有很好的扩展性，易于实现模块的灵活配置，且对于现场环境及安装要求都不是很高，同时为系统扩展及远程控制都提供了方便。

4.2高可靠性

mb系列plc的io模件均属于智能io，开入模件和soe模件的通道全部采用光电隔离，同时具有软件滤波功能。开关量输出模件采用开出回路密码设计，开出模件通过反读、校核以及执行继电器的联合控制保证在任何情况下不会发生误动。温度量模件采用先进的独立恒流源设计，大大提高了采集速度和抗干扰性，模拟量模件飞度电容的设计方法保证了内部电路和外界干扰的隔离，大大提高了采集精度，大限度地降低了模拟量漂移[4]。

mb系列plc的配套齐全、功能完善、适用性强，水、煤、灰等重要系统采用双机热备、冗余电源、冗余远程i/o、再加上双以太网，确保系统安全连续运行。尤其是先进的双机热备系统，组态简单，操作方便。通过两套配置完全相同的模块，形成主备的形式。在正常状态下，主机cpu负责处理程序运行，进行i/o通讯，热备机实时更新主机cpu的状态及数据，当主机发生故障时，热备机马上进行切换，变成主机接替故障机的处理工作，而且切换时间短，不会超过plc的一个扫描周期，因此不会影响逻辑运行。

5  mbplc在工程中的应用

5.1流程图

mb系列plc组态编程所用的mbpro软件支持流程图语言编程。流程图编程采用“所见即所得”技术设计，非常适合复杂的顺序控制过程，它与设计院等单位设计的控制流程非常类似，当控制流程设计完成时，即意味着编程的结束。该工程中锅炉补给水处理为独立系统，根据水源水质，本工程补给水处理系统主要流程如下。 

主系统工艺流程：原水→杀菌剂→生水箱→生水泵→多介质过滤器→50μm保安过滤器→超滤装置→超滤水箱→超滤水泵→还原剂/阻垢剂加药→5μm保安过滤器→一级高压泵→一级ro装置→一级淡水箱→一级淡水泵→保安过滤器→二级高压泵→二级反渗透装置→二级淡水箱→二级淡水泵→1μm保安过滤器→连续电除盐装置（edi）→除盐水箱→除盐水泵→主厂房用水点。

mbpro编写多介质过滤器和一级反渗透部分的控制流程分别如图2（a）和2（b）所示。

5.2专用功能块以及自定义功能块

 mb系列plc开发了一系列适合dcs行业的专用功能块，例如：mtr_ddo，mtr_sdo，m_stat，v_stat等，这些专用功能块符合iec61131-3编程标准[3]。例如，mtr_ddo为电机驱动控制功能块，该功能块根据输入的指令，对电机进行启动、停机控制。在该工程中，对mtr_ddo的使用多达几百次，编程人员只需要在使用时定义不同的变量名称即可。有了专用功能块，mbplc编程更加方便简洁，控制的可靠性也更能得到保证。

自定义功能块是用户根据实际需要由标准功能块和标准函数导出的功能块[3]，编译好的自定义功能块可以像专用功能块一样在梯形图中任意调用，还可以导入导出，给编程人员提供更加灵活的编程方式。

图2（a） 多介质过滤器顺控流程图

 图2（b）一级反渗透顺控流程图

6  结束语

作为国产plc，mb系列plc在新疆众和热电联工程全厂辅控系统中的成功应用改变了国外plc在dcs行业长期垄断的状况，实现了对辅控系统中的水系统、灰系统、输煤系统的操作和监控，达到了减员增效和提升全厂运行管理水平的目标。且全厂监控（sis）系统能很好的监视、了解全厂辅助车间的运行状况，为全面提升电厂综合自动化打下良好的基础[5]。