数据采集系统DAS.docx

数 据 采 集 系 统 D A S 采用计算机系统对大容量单元机组进行数据采集处理，开环监视，是确保机组安全、经济运行的有效措施。早在 20 世纪70 年代中期，我国就在国产 300MW 燃油机组上进行过计算机数据采集功能的开发探讨，并且用国产的 DJS-131 小型计算机实现了对国产 300MW 机组的开环监视，取得了宝贵的经验。到了 20世纪80年代中期，引进的分散控制系统在国产 300MW 机组上试点成功，极大地推动了我国大型火力发电机组的自动化进程。 300MW 以上的火力发电机组上的数据采集功能作为热工自动化控制技术的基本功能，经过长时间的应用实践， 已经比较完善和成熟， 为发电机组的安全经济运行发挥了积极作用。 9． 1 数据采集系统的基本功能 目前，我国300MW及以上发电机组上运行的数据采集系统有国产的，也有进口的，有小型计算机构成的，也有分散控制系统组成的。其基本功能主要有数据采集与处理、显示、记录、机组性能计算和操作指导等。 数据采集。输入信号的扫描。计算机按预定的采样顺序，对反映生产过程信息的模拟量、开关量、脉冲量等输入信号进行巡回检测。 数据处理。对输入信号的数据处理，主要包括：①输入信号的线性化处理(如热电势、热电阻、流量等)，输入信号的正确性判断(如极值、变化率、相关比较等 )，工程量变换、数字滤波等；②通过对一次参数的计算，得出二次参数值 (如差值、均值、累计、端差、过热度、热耗、汽耗、热效率等)。 显示。计算机利用数字显示装置和 CRT，对各类运行参数和开关状态进行显示，这些被显示的量可以是单个或成组参数、相关参 数、报警参数、开关变量等。显示方式可采用数值、曲线、各种模拟图、棒形图等形式。 记录。对运行参数、开关变量状态及数据处理的结果进行打印记录，包括定时及人工 召 唤 制 表 、 C R T 画 面 硬 拷 贝 、 事 故 追忆 记 录 、 掉 闸 顺 序 记 录 等 。 机组性能计算和操作指导。性能计算包括锅炉效率、汽轮机效率、发电汽耗率、发电标准煤耗率、厂用电率等。这些经济性能指标应及时计算，并以明显方式 (打印)及时告知运行人员，以指导机组运行操作，保持机组经济运行状态。 9．1．1数据采集 数据采集就是实时采集发电机组在运行过程中的各种运行参数及状态，经过计算机处理，转换成相应的工程量或状态值，通过CRT显示器、打印机或报警装置等提供给运行值班人员作为监视和操作的依据。 发电机组的现场信号有温度、压力、流量、液位、开关等。对数据采集而言，通常把这些信号分为模拟量信号和开关量信号。数据采集系统不直接驱动现场执行器动作，即不直接控制生产过程，数据采集中涉及的模拟量输出信号通常只能作为二次参数记录用，涉及的开关量输出信号通常用来点亮某些专用指示灯。 一、信号的采集和输出 模拟量信号的采集。计算机对模拟量信号的采集是周期性进行的，即每隔一定时间，计算机对现场信号采集一遍，即巡回检测。 对不同的现场信号，采集周期是不同的。变化过程快或重要的信号， 如主蒸汽压力等，采集周期就快，一般为 1s；有的小型机由于速 度不够，也有用 2s作为这类现场信号的采集周期的；对变化过程慢或对监视来讲不很重要的信号，如循环水进水温度等，采集周期就长一 些， 一般把这类信号的采集周期分为 5 、 10 、 30s ， 甚至还有 1min 的。 确定模拟量输人采集周期除了根据现场信号的变化快慢和重要性 外，采集系统本身的性能和采集信号的多少也是重要因素。 由小型 机构成的DAS，由于受计算机性能的限制， 通常采集不超过 512点模拟量信号，而且把这些信号分成不同的采集周期。 由分散控制系统构成的DAS，通常采集速度快、周期短。如西屋公司的 WDPF、的DAS 系统，对所有模拟量信号的采集周期都是ls。 开关量信号的采集。计算机对开关量信号的采集方式为周期性采集和随机采集两类。 对一般的电动门、开关的普通开关量， DAS通常以 1s周期进行采集；对重要辅机、热工 联锁、 保护等动作时， 计算机立即响应并进行采集处理， 即随机采集。 DAS把采集到的开关量状态存放在数据库，并进行报警检查。如热工保护动作，即开关量状态值翻变 (由0变1或由1变0)， DAS 立即把该设备的报警标志送进数据库中，供报警打印、显示用。 模拟量和开关量的输出。在 DAS中，模拟量输出仅用于记录仪表的输出。例如，DAS自动选择汽机轴瓦温度最高的一点信号通过记录仪记录下来。开关量输出仅用于“点灯”，以表示某些重要报警或重要设备运行状态等。 二、巡回检测的内容 火电机组的数据采集通常都是通过巡回检测完成的。 正常运行时的巡回检测。机组在正常运行工况下，计算机对 描述生产过程的模拟量和开关量定期采集，并将这些参数与计算机内所存储的给定值进行比较。 如