[發(fā)明專利]一種基于火電廠集中控制的裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010340523.6
• 申請日: 2020-04-26
• 公開（公告）號: CN111413940A
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程國棟;蔣敏華;于在松;胡波;宋美艷;劉茜;趙亮;王賓;柳曦;高少華;薛建中;李卓;管磊;翟亮晶
• 申請（專利權(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 何會俠

一種基于火電廠集中控制裝置，主要由集中計算處理主板、備用集中計算處理主板和底板構(gòu)成；其中集中計算處理主板和備用集中計算處理主板分別搭載一個多核低壓處理器，采用一用一備的熱備方式處理實時數(shù)據(jù)；底板搭載的硬件看門狗和轉(zhuǎn)發(fā)控制模塊，在二者共同作用下保證集中計算處理主板和備用集中計算處理主板的數(shù)據(jù)一致性和毫秒級的無擾切換；底板搭載的四塊四口萬兆SFP網(wǎng)卡滿足了大量現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)安全可靠的實時通訊需要；本發(fā)明利用多核處理器強大的并發(fā)處理能力將原本分散控制裝置整合到一體，提高了資源利用率降低了維護成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及火電廠自動控制技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種基于火電廠集中控制方法及裝置。

背景技術(shù)

控制系統(tǒng)就像是火電廠的大腦，是保證其安全、穩(wěn)定生產(chǎn)的關(guān)鍵，而運行控制系統(tǒng)軟件的硬件又是保證控制系統(tǒng)安全穩(wěn)定關(guān)鍵中的關(guān)鍵。火電廠目前采用的是每個控制柜分別控制一部分設(shè)備的分散控制方式，每個控制柜都配備兩個互為熱備的控制器、雙路冗余供電模塊、兩套I/O通訊卡件等，如此這樣內(nèi)部全部雙冗余的控制柜大型火電廠每機組會有多達30多面。近些年由于主輔一體化的進程，使得某些火電廠一臺機組甚至用到多達40～50面的控制柜，這樣的規(guī)模同時也帶來如下幾方面的問題：

1)隨著處理器技術(shù)的發(fā)展，CPU所搭載的內(nèi)核數(shù)越來越多，主頻也越來越高，這使得計算能力的到了大幅度提升，然而目前分散控制方式下的控制器，要么繼續(xù)采用舊款處理器，要么將替代型號的新處理器閉核、降頻使用，造成硬件性能的極大浪費。

2)每面控制柜搭載一對控制器，采用一用一備方式，造成備用控制器數(shù)量龐大。這不僅對供電、散熱、穩(wěn)定性等都是一種嚴(yán)峻的考驗，同時還不利于節(jié)能。

3)每面控制柜還配備了一對雙路冗余供電模塊，為低壓控制器提供動態(tài)穩(wěn)定的電源，這樣高標(biāo)準(zhǔn)的電源模塊也無法做到全部控制器間共享。

4)每面控制柜還存在大量雙路冗余的硬接線或總線I/O設(shè)備，不僅有大量的線纜連接，而且這些I/O點只能被本控制器直接訪問。只有本控制器把相應(yīng)通訊點放到控制環(huán)網(wǎng)上后，其它控制器才能通過控制環(huán)網(wǎng)訪問到，增加了網(wǎng)絡(luò)負(fù)載也增大了數(shù)據(jù)包的延遲性。

5)火電的分散控制系統(tǒng)至今也發(fā)展了30多年了，在這30多年間各種不同型號版本的控制器遺留在各個電廠間，由于這些老舊硬件功能性的限制，導(dǎo)致機組控制系統(tǒng)升級和維護都變得非常的困難，在火電機組運行過程中的實時在線升級更是無法做到。

6)在火電機組運行慢慢達到硬件設(shè)計的使用壽命后，硬件老化導(dǎo)致的故障率也變得高起來。由于火電廠控制器數(shù)量的基數(shù)使得更換費用和時間成本的耗費都是巨大的，同時熱工人員對于老機組控制系統(tǒng)硬件的維護工作量也大大增加。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提出一種基于火電廠集中控制裝置，本發(fā)明解決了現(xiàn)有分散控制裝置資源使用浪費、備品備件種類繁多、維護工作量大、通訊故障率高等問題，并且還能在滿足原有控制功能不變的前提下，進一步有效提高穩(wěn)定性和降低成本。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于火電廠集中控制的裝置，包括集中計算處理主板、備用集中計算處理主板以及與集中計算處理主板和備用集中計算處理主板通過自定義的288總線以金手指和高速插件的方式插接連接的底板；所述集中計算處理主板上包括第一多核低壓處理器1，與第一多核低壓處理器1連接對其穩(wěn)定供電的第一24項供電模塊3，與第一多核低壓處理器1連接的第一內(nèi)存2；所述備用集中計算處理主板上包括第二多核低壓處理器4，與第二多核低壓處理器4連接對其穩(wěn)定供電的第二24項供電模塊6，與第二多核低壓處理器4連接的第二內(nèi)存5；所述底板上包括共同作用實現(xiàn)高精度同步計算和毫秒級無擾切換的硬件看門狗10、轉(zhuǎn)發(fā)控制模塊11和高精度授時模塊13，集中處理火電廠I/O通訊點并提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)捻憫?yīng)性和降低數(shù)據(jù)傳輸時間的四塊四口萬兆SFP網(wǎng)卡9，用于供電的第一總電源7和第二總電源8，支持磁盤陣列鏡像冗余和熱插拔模塊化的NVMe硬盤12。