概述 本文講述了凌華的自動(dòng)化產(chǎn)品，高速遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制I/O模塊在火力發(fā)電鍋爐爐管泄漏自動(dòng)報(bào)警裝置中的應(yīng)用。通過高速、實(shí)時(shí)的采集模塊，實(shí)現(xiàn)了爐管泄漏早期報(bào)警判定泄漏區(qū)域位置，顯示泄漏噪聲頻譜，跟蹤泄漏發(fā)展趨勢(shì)，實(shí)時(shí)監(jiān)聽爐內(nèi)噪聲，監(jiān)視吹灰運(yùn)行工況，裝置系統(tǒng)自檢測(cè)試，通訊接口遠(yuǎn)程服務(wù)，波導(dǎo)管程控除灰焦等八大功能。 項(xiàng)目原因 由于近幾年隨著鋼鐵冶金，化工，建筑等高能源，高消耗，高產(chǎn)出的重工業(yè)發(fā)展，國(guó)家面臨能源短缺，各個(gè)地方的電力供應(yīng)不足等現(xiàn)象。為此國(guó)家開始宏觀調(diào)控，同時(shí)又在大力發(fā)展電力行業(yè)，要為經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做進(jìn)一步的準(zhǔn)備。 電力系統(tǒng)是個(gè)復(fù)雜的控制反饋系統(tǒng)，在發(fā)電的過程中涉及的因素非常多，其中鍋爐是火力發(fā)電中的核心部件，它的工作狀態(tài)決定了發(fā)電的成功。 客戶自1997年開始研制了火力發(fā)電鍋爐爐管泄漏自動(dòng)報(bào)警裝置，由于市場(chǎng)的需求和科技進(jìn)步的發(fā)展，目前需要通訊速度更快，布線更為靈活的自動(dòng)化產(chǎn)品。 項(xiàng)目方案 客戶在系統(tǒng)中會(huì)最多用到60多個(gè)傳感器，原先客戶使用的是多通道的采集板卡，通過集中布線的方式，如下圖。但這樣的話會(huì)產(chǎn)生以下問題：信號(hào)在長(zhǎng)距離的過程中會(huì)發(fā)生信號(hào)衰減；布線工作復(fù)雜，容易產(chǎn)生出錯(cuò)；采集通道數(shù)目收到限制。 為了系統(tǒng)升級(jí)，更能符合目前系統(tǒng)的要求?，F(xiàn)在客戶采用了凌華提供的總線式架構(gòu)的方案，如下圖。 這個(gè)系統(tǒng)通過一臺(tái)主機(jī)上的HSL通訊卡PCI-7852,從中引出總線，總線通過串聯(lián)串接了60多個(gè)采集信號(hào)模塊。模塊根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況放置在一體化聲波傳感器附近。這樣的話就減少了傳感器的信號(hào)線距離。 客戶采用一體化聲波傳感器利用聲學(xué)原理，由特制的增強(qiáng)型聲波傳感器采集鍋爐內(nèi)各種聲信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，系統(tǒng)經(jīng)快速傅立葉變換技術(shù)，分析得到聲信號(hào)的頻譜；通過對(duì)噪聲強(qiáng)度\頻譜特征及持續(xù)性時(shí)間的分析計(jì)算判斷爐管泄漏。 一體化聲波傳感器的主要特性和功能如下： ●減少了就地設(shè)備的接口 ●簡(jiǎn)化了整機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ●隔離了現(xiàn)場(chǎng)的電磁干擾 ●增強(qiáng)了系統(tǒng)運(yùn)行可靠性 ●省略前置放大器的安裝 ●大大減少了安裝工作量 ●調(diào)試維護(hù)方便 凌華的HSL高速采集模塊HSL-DALU-NN，可以連續(xù)采樣100KHZ，總線傳輸速率達(dá)到3MHZ，傳輸距離達(dá)到400米，這樣的產(chǎn)品就可以符合把鍋爐上近60個(gè)一體化聲波傳感器全部掛在一條總線上，這樣就方便了系統(tǒng)的布線。由于客戶的傳感器是個(gè)圓筒狀，因此需要把定制模塊的形狀，從而能和原先的傳感器配置。如圖； [ALIGN=CENTER] [/ALIGN] 凌華的HSL（High Speed Link）是一個(gè)高速的遠(yuǎn)程I/O系統(tǒng)，通過類此RS422的硬件規(guī)范，可以達(dá)到全雙工的通訊。通訊的速率達(dá)到3MHz,傳輸距離400米。模塊的接口豐富，除了常用的DI/DO帶光隔的輸入輸出端口外，還有采集模擬信號(hào)和溫度信號(hào)的模塊?；旧鲜悄軡M足目前傳感器的要求。系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)采集，以100KHz的采樣率采集一體化傳感器的信號(hào)，采集的信號(hào)在模塊中轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)，而后傳到主機(jī)，通過主機(jī)的CPU運(yùn)算，對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理得到實(shí)際的鍋爐運(yùn)行狀態(tài)。 在系統(tǒng)中，客戶使用了全自動(dòng)清灰波導(dǎo)管，其通過HSL上的DO/DI端口，采用計(jì)算機(jī)編程控制清灰，取代人工機(jī)械清灰或氣源吹掃，減少了安裝與維護(hù)工作量，波導(dǎo)管具有清灰、除焦雙重功能。這個(gè)也是根據(jù)系統(tǒng)對(duì)鍋爐的狀態(tài)判別得到的控制命令。 結(jié)論 凌華的HSL模塊是目前行業(yè)中比較先進(jìn)的產(chǎn)品，它是采用了近幾年國(guó)外的先進(jìn)核心技術(shù)，突破了以往總線式產(chǎn)品通訊速度慢，通訊點(diǎn)數(shù)少的缺點(diǎn)。同時(shí)還克服了在PC-Based架構(gòu)上的實(shí)時(shí)通訊的難題。凌華近幾年極力于為自動(dòng)化應(yīng)用行業(yè)提供最新的技術(shù)和產(chǎn)品。在火力發(fā)電中的鍋爐狀態(tài)檢測(cè)只是我們從多客戶應(yīng)用中的一例。