基于MODBUS通信的火电机组脱硝优化控制系统技术方案

本发明专利技术通过一种基于MODBUS通信的火电机组脱硝优化控制系统，其包括分布式控制系统DCS、工控机、PL2303通讯接口、PCI1720板卡与PCI1730板卡，所述的DCS系统与所述的工控机硬件通过PL2303相连，使用MODBUS通讯协议传输现场实时数据，所述的PCI1720与PCI1730板卡主要将所述的工控机与现场控制装置相连，进行相应的数模转换。利用MODBUS通讯协议与硬件的连接，其能准确实时的监控现场数据，从而为控制污染物的排放提供详细的数据，从而提高脱硝效率。

【技术实现步骤摘要】
基于MODBUS通信的火电机组脱硝优化控制系统
本技术涉及一种火电机组脱硝优化控制系统，更具体的说，尤其涉及一种基于MODBUS通信的火电机组脱硝优化控制系统。
技术介绍
随着我国经济飞速发展，国内电力需求总量及总装机量也在逐年持续稳定增加，而燃煤机组在我国能源结构中的主体地位很长一段时间内不会动摇。煤炭作为能源在发展中做出巨大贡献，但同时在其开发与利用过程中也带来了一系列环境污染问题，危及生态平衡与人类的生存。发电厂因为脱硝反应炉内部工作情况的大延迟与大惯性，使得污染排放量不能得到很好的控制，因此对数据的监控就显得尤为重要。通过测定电厂脱硝运行的各项参数及实时数据，再预测计算出实际信息进行实时传递，以便提高整体控制流程，减少污染物的的排放，使系统更加稳定的运行，这是火电机组脱硝控制亟待解决的问题，但是据现场实际要求只能通过数字量与模拟量进行输送，而不是采用通用的通讯协议进行传输。因此，有必要提供一种新的基于MODBUS通信的火电机组脱硝优化控制系统。
技术实现思路
本技术为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种基于MODBUS通信的火电机组脱硝优化控制系统。本技术的基于MODBUS通信的火电机组脱硝优化控制系统，包括脱硝反应釜、分布式控制系统DCS、工控机和PCI板卡，分布式控制系统DCS的数据采集端口与脱硝反应釜的数据输出端口相连接；其特征在于：分布式控制系统DCS的通信串口与工控机的通信串口依次经第一RS232转换模块、RS485通信模块和第二RS232转换模块相通信，第一RS232转换模块实现与分布式控制系统DCS的通信串口的R232总线形式的通信并将其转化为RS485通信，RS485通信模块用于实现第一RS232转换模块与第二RS232转换模块之间的RS485通信，第二RS232转换模块用于将RS485总线形式的通信转换为RS232总线通信以实现与工控机的通信；所述工控机经PCI板卡与脱硝反应釜相通信，以对脱硝反应釜的喷氨开度进行控制。本技术的基于MODBUS通信的火电机组脱硝优化控制系统，所述PCI板卡由PCI1730板卡和PCI1720板卡组成，工控机经PCI1720板卡与脱硝反应釜上的控制端口相连接，PCI1720板卡用于将工控机的数字量信号转化为4～20mA的模拟信号并输入至脱硝反应釜的控制端口；PCI1730板卡用于将脱硝反应釜现场的模拟量转换为数字量并输入至工控机。本技术的基于MODBUS通信的火电机组脱硝优化控制系统，所述第一RS232转换模块、RS485通信模块和第二RS232转换模块采用接口转换器PL2303，接口转换器PL2303实现分布式控制系统DCS与工控机的MODBUS通信。本技术的基于MODBUS通信的火电机组脱硝优化控制系统，工控机作为主站、分布式控制系统DCS作为从站进行通信，工控机与分布式控制系统DCS的通信波特率为9600bps，校验方式为偶校验。本技术的有益效果是：本技术的基于MODBUS通信的火电机组脱硝优化控制系统，通过在分布式控制系统DCS与工控机之间设置第一RS232转换模块、RS485通信模块以及第二RS232转换模块，实现了工控机与分布式控制系统DCS之间的MODBUS通讯，使得分布式控制系统DCS所采集的脱硝反应釜的信号（如脱硝入口NOx浓度、机组负荷和锅炉输出）传输至工控机，由工控机处理后经PCI板卡输入至脱硝反应釜上相应的控制端，实现对脱硝反应釜工作状态（如喷氨开度）的控制，实现脱硝反应釜工作在最佳的脱硝状态。附图说明图1为本技术的基于MODBUS通信的火电机组脱硝优化控制系统的原理。图中：1脱硝反应釜，2分布式控制系统DCS，3工控机，4PCI板卡，5第一RS232转换模块，6RS485通信模块，7第二RS232转换模块。具体实施方式下面结合附图与实施例对本技术作进一步说明。如图1所示，给出了本技术的基于MODBUS通信的火电机组脱硝优化控制系统的原理，其由脱硝反应釜1、分布式控制系统DCS（2）、工控机3、PCI板卡4、第一RS232转换模块5、RS485通信模块6和第二RS232转换模块7组成，电厂的燃煤机组排出的烟气在脱硝反应釜1中进行脱硝处理，脱硝反应釜1的数据输出端口与分布式控制系统DCS的数据采集端口相连接，以便将脱硝反应釜1输出的诸如脱硝入口NOx浓度、机组负荷和锅炉输出信号输入至分布式控制系统DCS中。工控机主要将DCS中的数据进行预测分析及处理，并实时存储。分布式控制系统DCS依次经第一RS232转换模块5、RS485通信模块6和第二RS232转换模块7与工控机3相通信，所示的第一RS232转换模块5与分布式控制系统DCS的通信串口进行RS232总线形式的通信，第二RS232转换模块7实现与工控机3的通信串口的RS232总线形式的通信。第一RS232转换模块5与第二RS232转换模块7经RS485通信模块6实现RS485总线形式的通信，以实现信号的远距离传输。第一RS232转换模块5、RS485通信模块6和第二RS232转换模块7采用接口转换器PL2303，接口转换器PL2303实现分布式控制系统DCS（2）与工控机（3）的MODBUS通信。所示工控机3经PCI板卡4与脱硝反应釜1相通信，以实现工控机3对脱硝反应釜1的控制，以及脱硝反应釜1上相应的控制信号反馈至工控机。PCI板卡4由PCI1730板卡和PCI1720板卡组成，工控机3经PCI1720板卡与脱硝反应釜1上的控制端口相连接，PCI1720板卡用于将工控机的数字量信号转化为4～20mA的模拟信号并输入至脱硝反应釜的控制端口；PCI1730板卡用于将脱硝反应釜1现场的模拟量转换为数字量并输入至工控机3。PCI1730板卡主要是将现场控制的模拟量异常时转换为数字量输送至工控机进行相应的报警进行线路切换。PCI1720板卡将工控机的数字量转为4-20mA的模拟量输出至控制装置。板卡在使用时应根据相应的板卡信息安装相应的板卡驱动并加载相应的驱动文件，并根据相应的板卡信息对相应的板卡进行跳线处理。接口转换器PL2303主要是从硬件部分将分布式控制系统DCS与工控机通过DCS的串口转232再转485通信，在由PL2303将485信号转为232再次将数据传送给工控机串口。工控机通过MODBUS通讯协议与DCS系统相连，实时观测数据变化，为改变电厂工况参数提供有效信息。MODBUS通讯协议结构包括MODBUS主站与MODBUS从站，主站通过从站的地址访问从站信息，主站通过发出已从站地址为开头的请求指令，从站收到指令后相应主站访问请求。MODBUS主站设置的传输速率为9600bps，偶校验，根据主站获取到的数据通信接口信息设置数据通信接口，同时从站设置与主站相同的传输速率、校验方式等。本专利技术利用MODBUS通讯协议与数字量模拟量转换的方式连接工控机、DCS系统与现场控制装置，其能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于MODBUS通信的火电机组脱硝优化控制系统，包括脱硝反应釜（1）、分布式控制系统DCS（2）、工控机（3）和PCI板卡（4），分布式控制系统DCS的数据采集端口与脱硝反应釜的数据输出端口相连接；其特征在于：分布式控制系统DCS的通信串口与工控机的通信串口依次经第一RS232转换模块（5）、RS485通信模块（6）和第二RS232转换模块（7）相通信，第一RS232转换模块实现与分布式控制系统DCS的通信串口的R232总线形式的通信并将其转化为RS485通信，RS485通信模块用于实现第一RS232转换模块与第二RS232转换模块之间的RS485通信，第二RS232转换模块用于将RS485总线形式的通信转换为RS232总线通信以实现与工控机的通信；所述工控机经PCI板卡（4）与脱硝反应釜相通信，以对脱硝反应釜的喷氨开度进行控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于MODBUS通信的火电机组脱硝优化控制系统，包括脱硝反应釜（1）、分布式控制系统DCS（2）、工控机（3）和PCI板卡（4），分布式控制系统DCS的数据采集端口与脱硝反应釜的数据输出端口相连接；其特征在于：分布式控制系统DCS的通信串口与工控机的通信串口依次经第一RS232转换模块（5）、RS485通信模块（6）和第二RS232转换模块（7）相通信，第一RS232转换模块实现与分布式控制系统DCS的通信串口的R232总线形式的通信并将其转化为RS485通信，RS485通信模块用于实现第一RS232转换模块与第二RS232转换模块之间的RS485通信，第二RS232转换模块用于将RS485总线形式的通信转换为RS232总线通信以实现与工控机的通信；所述工控机经PCI板卡（4）与脱硝反应釜相通信，以对脱硝反应釜的喷氨开度进行控制。


2.根据权利要求1所述的基于MODBUS通信的火电机组脱硝优化控制系统，其特征在于：所述PCI板卡...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱谦，刘欣颖，李磊，汪延峰，王涛，朱志军，李银青，徐丽娜，潘为刚，王目树，
申请(专利权)人：华能国际电力股份有限公司济宁电厂，山东纳鑫电力科技有限公司，山东交通学院，
类型：新型
国别省市：山东;37