实现自动化过程的自动操作

   日期:2025-11-10     来源:本站    作者:admin    浏览:65    
核心提示:  罗克韦尔自动化项目工程组帮助澳大利亚雪山水力发电计划工程升级早期控制和信息系统。  雪山水力发电工程位于澳大利亚南阿

  罗克韦尔自动化项目工程组帮助澳大利亚雪山水力发电计划工程升级早期控制和信息系统。

  雪山水力发电工程位于澳大利亚南阿尔卑斯山,始建于1949年,于1974年竣工,可提供灌溉用水并进行水力发电。这项奇迹工程汇聚了从16座主要水库、145公里的互连隧道、80公里的水渠流来的大量水资源,此外包括两个泵站和七座水力发电站。

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  该工程的发电站共包括31台发电机,总发电量为3756MW,每年平均为澳大利亚国家电网输送4500GWh无污染、可再生的水力电。

  2005年,为了满足现代化需求,工程承包兼经营公司Snowy Hydro开始着手“系统现代化项目”,该项目预计历时七年,耗资2.25亿美元,是对系统首次实施重大的全面检修升级。该项目的一项主要任务是更换控制、保护和调节系统、HV断路器和发电机励磁系统。罗克韦尔自动化项目工程组联合Snowy Hydro团队,携手处理控制系统的全面检修。

  信息就是力量

  每个Snowy发电站的控制和信息系统都支持多种辅助系统,这些辅助系统与全部的

  31个发电机/涡轮机组件(单元)及两个泵送单元相关联。其中包括冷却水、润滑油和调速油系统,以及对轴承和绕组温度进行监视及其它单元诊断。

  据Snowy Hydro的控制技术经理Darryl Eager介绍,此次升级对保持可靠性和收集实时操作信息至关重要。他表示,“通过收集尽可能多的操作信息,我们才能充分利用这些信息来发挥我们的优势。信息是实现持续改进的动力。”

  简单来说,控制升级的目标是,用最新的可编程自动化控制器(PAC)和电子操作员界面(EOI)技术来取代1960/1970继电器逻辑控制和模拟测量。

  首期的33项单元控制升级于2006年在蒂默特3(T3)发电站开始,这次升级用事实证明了项目的可行性。这次升级开发了一种标准的单元控制架构,其中主要包括两个lLogix. PAC(一个用于控制单元的调速,另一个用于控制涡轮机/发电机的其余部分),并使用第三个PAC来控制与每对发电机相关的变压器。此外,该标准架构还包括一个用于本地控制和监视的PanelView. Plus 1500电子操作员界面(EOI)、一个

  onitor3000.能源质量和辅助计量监视器,以便收集和监视发电机关键电力参数。 该架构以DeviceNet/ControlNet/EtherNet/IP通信结构为基础。DeviceNet通信用于将控制器连接到发电机级设备,包括Allen-Bradley E3 Plus智能电机保护过载继电器和 Allen-Bradley. XM.系列温度模块。双冗余ControlNet对等通信用于将控制器连接到远程I/O机架、PanelView Plus电子操作员界面(EOI)和Powermonitor 3000。EtherNet/IP则方便了控制器监视与维护,以及单元与变压器和单元与单元的通信。

  罗克韦尔自动化项目工程组现场团队对所提议设计的每个要素都进行了分析和调整。每个电路都必须经过查看、研究、完善和验证。

  持续运行模式的重要性

  在将可靠性视为主要目标的同时,Eager和他的团队还坚持“单元化”原则,即每个单元独立于其它单元进行操作。最终的解决方法是,使每个站中的多个单元都具有冗余性,从而每个单元就如同其它单元的“备件”。

  另外,在出现故障时保持单元持续运行的重要性也成为重点关注的问题。

  Snowy Hydro库马镇的运营协调员Warren Heard解释,电气行业力图在安全的情况下保持生产。“我们不会存储或贮存我们的‘产品’”他说。“我们必须即时准确地生产所需电力。”

  他还谈到,“罗克韦尔自动化能准确确定必须使哪些元器件维持运转来保持发电单元的运行。这种‘持续运行’是通过优良的设计来实现的。”

  控制系统升级包括用最新的PAC和电子操作员界面技术取代早期的继电器逻辑控制和模拟测量方法。

  Heard是指使用Allen-Bradley E3 Plus过载继电器与DeviceLogix.一起实现智能电机保护。每个起动器电路都经过专门设计,从而在出现DeviceNet通信或主控制器失效时,板载I/O和E3 Plus智能保护继电器内组态的逻辑可实现持续运行模式所需的全部操作。

  罗克韦尔自动化技术项目经理Carl Prowse解释,E3 Plus内的DeviceLogix有助于确保在单元出现各种故障时,仍能作为一个整体继续运行一段时间,直到启动另一个单元。他说,“我们的目标是尽量简化设计。”

  通信决定因素

  该项目的一个重要部分是:实现用分布式网络协议(Distributed Network Protocol, DNP3)与Snowy现有的SCADA系统和保护继电器相连。据Eager介绍,这对ControlLogix平台的选型起到决定作用。“ControlLogix提供的DNP3解决方案完全适合我们的SCADA系统,而其它控制器却无法做到这一点。”他说。

  除了ontrolLogix这个主要亮点之外,Eager还指出集成架构方法带来了诸多益处。“所有组件都由相同的罗克韦尔自动化软件工具来驱动;它们具有相同的外观,这确实有助于我们的员工快速适应和维护系统。”他说。

  Snowy近来采用的罗克韦尔自动化FactoryTalk. AssetCentre(该工具用于监视和维护自动化资产)便是一个相关案例。

  Eager补充说,他负责查询整个计划工程中的40多个可编程自动化控制器,若发生任何变化,他都能收到电子邮件通知。之所以能做到这一点,是因为整个计划工程的控制平台都相互兼容。

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  该项目在2009年一直进展顺利。“从一开始,罗克韦尔自动化就清楚这将是33次相同的升级。”Eager说。“实际上,罗克韦尔自动化所做的工作就是实现自动化过程的自动操作。”

  Eager说,Snowy Hydro已实现可靠性改进这一主要目标,库马的雪山控制中心也收集了10倍的实时运行数据量。重要的是,现在已经确立了到2012年圆满完成“系统现代化项目”控制升级要素的模型。

  量身定制的解决方案全球解决方案团队包括2,500名工程专业人员,他们为制造业客户设计、构建和升级其控制、安全和信息解决方案。罗克韦尔自动化全球解决方案团队可提供:

  .咨询服务,评估各种方法以帮助制造商改善生产过程和提高机器性能;

  .应用工程专业知识,基于成熟的工程设计提供各种过程和应用的最佳解决方案;

  .应用特定的制造,定位于针对项目需求提供最佳服务;

  .安装服务,减小项目管理压力并为可扩展安装选件的协调发展提供一站式服务;

  .调试,确保系统成功集成,同时确保项目处于预算范围内并按时启动;

  .客户支持服务,最大限度地提高产品生命周期内的正常运行时间和生产效率。

  集成项目管理

  罗克韦尔自动化系统和解决方案业务部(负责提供全球解决方案)副总裁兼总经理Terry Gebert说,“我们根据Snowy的项目目标制定了一套价值工程流程,同时组建了一支创新团队并设计出创新解决方案来满足项目的各项要求。”此外,Gebert还解释,由于Snowy的重心转移到削减成本和提高效率,这支团队也进行了相应调整以帮助Snowy实现这些新增的目标。

  时至今日,已向Snowy Hydro提供17个系统,其中六个系统已成功安装并重新投入使用。Gebert指出,系统的生产制造早在现场安装前就已完成。

 
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