西塞山水网络改造施工方案南京朗坤.docx
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西塞山水网络改造施工方案南京朗坤
水系统网络改造施工方案
项目名称：
水系统网络改造部分
编写人：
梁增锐
2010-4-12
水系统网络改造施工方案
一、水系统网络概况及技术要求
1.1系统概况及总体功能
本期工程为电厂的二期扩建工程,水处理各公用系统是在原有一期水处理各系统的基础上进行扩建,升级和改造.
电厂一期水系统采用集中监控方式，即在水系统集中控制室的操作员站（位于一期锅炉补给水控制室内）上能完成对一期锅炉补给水,化学加药及汽水取样系统,工业废水系统,净化站系统,生活污水及综合水泵系统,凝结水精处理系统的集中监控.在一期锅炉补给水控制室内设置有一期锅炉补给水控制系统和一期水系统控制网络的相关机柜和3台水系统控制网络的上位机.除了一期锅炉补给水系统外,其它一期各水系统的控制机柜均就近布置在相应的就地控制室内.除了一期的凝结水精处理控制系统采用一对控制器外,其它一期各水系统合用一对控制器。
本期凝结水精处理（新建）,锅炉补给水（扩建）,废水处理（扩建）,净水站和综合水泵房（扩建）,生活污水处理（扩建）系统将作为全厂水网络的一部分纳入一期水网控制。
具体实施时可在一期工程的锅炉补给水车间控制室内增加I/O柜来实现锅炉补给水扩建部分的控制;在净水站综合楼控制室内增加I/O柜来实现对净水站和综合水泵房扩建部分的控制;在生活污水处理站控制室内增加I/O柜来实现对生活污水处理扩建部分的控制;凝结水精处理新建部分的仪表和控制以及工业废水处理扩建部分的控制均由华电水处理技术工程有限公司提供.朗坤负责网络的整合并提供网络控制设备。
本期工程的凝结水精处理系统（包括化学取样及加药系统）作为新建辅助系统，按常规设计在主厂房凝结水精处理电子设备间内设置一套PLC控制系统并纳入一期水网来实现对上述系统的控制，在凝结水精处理电子设备间内设置临时操作员站仅在水网故障、调试等特殊情况下使用。
正常情况下运行人员可通过一期水网操作员站对工艺系统进行集中监视、管理和自动顺序控制。
位于工业废水处理车间控制室内的工业废水处理扩建部分的PLC将作为水网的一个控制站纳入一期水网来实现对其控制。
随着二期新设备和系统的加入，原一期化水网络的负荷与处理能力已经远远不能满足新建机组的要求，故需对一期网络和部分硬件设备进行改造以达到将二期水网纳入一期水网进行管理的目的。
一期化水网络构架如图“水处理监控网结构图（改造前）”所示，热备PLC主站与从站之间采用CONTROLNET网连接，连接了热备PLC主站、锅炉补给水处理I/O站、净水站I/O站、生活污水及污水泵I/O站、加药及汽水取样I/O站、工业废水处理I/O站、制氢程控站和#1、#2机组凝结水精处理程控站。
1.2系统改造技术要求
经过改造后，全厂（包括一期和二期设备）化水程控网络应重新划分为5个网段，分别为：
#1网段：
锅炉补给水程控站、生活污水及污水泵
#2网段：
制氢系统程控站；
#3网段：
#1、#2机组凝结水精处理和加药及汽水取样程控站；
#4网段：
#3、#4机组凝结水精处理和加药及汽水取样程控站；
#5网段：
净水站及综合水泵房、工业废水处理程控站；
每个网段构成相对独立的现场控制级程控网络，各网段内部采用独立的热备CPU进行控制，网段内部通讯采用CONNTROLNET网。
各网段与化水集控室交换机之间采用Ethernet/IP网络连接，所有Ethernet/IP网络采用光纤进行通讯。
新建改造后全厂水网控制系统配置图见附图“全厂水处理监控网结构图”。
对于#1网段：
改造后锅炉补给水系统由于增加了超滤及反渗透等工艺设备，原一期1756-L55M14热备PLC主站因负荷问题将不再使用，朗坤重新供货并升级为1756-L61（2,3）CPU，并提供相应冗余电源模块、冗余Ethernet/IP通讯网卡、配套CPU机架等。
对于#2网段：
增加冗余电源模块、冗余Ethernet/IP通讯网卡，升级配套CPU机架等。
对于#3网段：
增加冗余电源模块、冗余Ethernet/IP通讯网卡，升级配套CPU机架等。
对于#4网段：
厂供。
对于#5网段：
原一期热备PLC主站所使用的1756-L55M14CPU可以用于#5网段的改造并增加冗余电源模块、冗余Ethernet/IP通讯网卡，升级配套CPU机架等。
水集中控制系统的各子系统采用上位机网络和可编程控制器（PLC）相结合的方式，上位机网络采用C/S模式工作，各子系统控制机柜布置在现场控制室。
朗坤对其供货范围内的仪表和控制系统负责并且作为水系统集中控制网络的总体负责方负责对一期水网络结构和网络组态方案进行优化和改造并提供本期联网控制所需的软、硬件，以及负责与其所控系统内其它辅助车间程控投标方的技术配合和工程协调，最终保证整个水系统集中控制网络的投运。
一期的水系统集中控制网络已留有厂级监控信息系统（SIS）的接口，使得能在上级网络（SIS）中监视水集中控制系统的所有测点及设备。
本期工程建设的水处理集控监控网采用C/S模式，朗坤需提供2台冗余的DIGGCOM服务器供监控网使用。
本期工程在一期的基础上增加一台工程师站，工程师站采用DIGGCOM公司系列工控机产品。
朗坤提供2套操作台以存放新增加的服务器和工程师站。
水系统包括如下子系统：
子系统名称
PLC型号
原系统就地上位机数量
原接口
改造后接口
距离
锅炉补给水及污水系统
CPU：
AB1756-L61
3台上位机（RSVIEWSE）
CONTROLNET
以太网
水控制室内
净水、废水系统
CPU：
AB1756-L55
无
CONTROLNET
以太网
250米
制氢系统
CPU：
AB1756-L55
无
CONTROLNET
以太网
300米
一期凝结水精处理系统
CPU：
AB1756-L55
无
CONTROLNET
以太网
600米
二期凝结水精处理系统
CPU：
AB1756-L61
新增
CONTROLNET
以太网
800米
附图1：
水处理监控网结构图（改造前）
附图2：
全厂水处理监控网结构图
二、施工方案
2.1改造部分必备材料及物资
序号
名称
规格和型号
单位
数量
一、
网络及上位机
1
操作台
750*1000*1700
面
2
2
服务器主机
Core2Duo/2GHZ/4G/250G*2/52×DVD刻录光驱/双网卡
台
2
3
工程师站主机
Core2Duo/2GHZ/2G/250G/52×DVD刻录光驱/双网卡
台
1
4
操作员站24’LCD显示器
T240
台
3
5
水网交换机
MS30-1602SAAEHC
MM4-2TX/SFP
2*MM2-4TX1
MM3-4FXM2
MM3-1FXM2/3TX1
另IndustrialHivision-OperatorEdition（25个节点）
台
2
二、
软件部分
1
系统软件
WindowsXP
套
1
2
PLC控制用户软件
RSLOGIX5000
套
1
3
服务器版软件
RSVIEWSE服务器版325画面
套
2
4
工程师站软件
RSVIEWSE工程师站画面
套
1
5
操作员站软件
RSVIEWSE操作员站画面
套
3
三、
锅炉补给水处理系统扩建主站部分
1
控制电源柜
2200X1100X800
面
1
2
UPS
2KVA,1H
台
1
3
7槽框架
1756-A7
块
2
4
电源模块
1756-PA72
块
2
5
冗余CPU模块
1756-L61
块
2
6
以太网通讯模块
1756-ENBT
块
2
7
CONTROLNET通讯模块
1756-CNBR
块
2
7
同步冗余模块
1756-RM
块
2
8
热连接电缆
1757-SRC1
根
1
9
空槽盖板
1756-N2
块
4
四、
制氢系统改造部分
1
7槽框架
1756-A7
块
2
2
以太网通讯模块
1756-ENBT
块
2
3
光电转换器
SPIDER1TX/1FX
块
2
五、
一期凝水及水汽改造部分
1
7槽框架
1756-A7
块
2
2
以太网通讯模块
1756-ENBT
块
2
3
光电转换器
SPIDER1TX/1FX
块
2
4
CONTROLNET通讯模块
1756-CNBR
块
2
5
电源模块
1756-PA72
块
2
6
同步冗余模块
1756-RM
块
2
7
热连接电缆
1757-SRC1
根
1
8
空槽盖板
1756-N2
块
4
六、
净水站及综合水泵房生活污水扩建主站部分
1
控制电源柜
2200X1100X600
面
1
2
UPS
2KVA,1H
台
1
3
7槽框架
1756-A7
块
2
4
以太网通讯模块
1756-ENBT
块
2
5
光电转换器
SPIDER1TX/1FX
块
2
七、
光缆、通讯附件及其他
1
通讯电缆
1786-RG6
米
100
3
铠装光纤
四芯多模
米
4000
4
网络通讯线路
5类双绞线
米
300
附表3、
专用工具
1
网络查线器
网络测试仪
台
1
2
电缆查线器
国产
套
1
3
组合工具
国产
套
1
2.2水网改造施工步骤如下
1、放置操作台、工程师站、服务器、水网主控柜等；
2、敷设锅炉补给水至各子系统的光缆；
3、网线，熔接接头，压水晶头，通讯连接并测试完毕；
4、工程师站作为调试终端，与就地调试笔记本相结合；
5、各子系统逐个改造，从原有水系统中解列；每改造完成一个系统接入服务器；
6、完成所有子系统改造后调整整个水网系统为现有设计要求；
7、修改和完善上位机监控系统中的报警、趋势、记录、报表等。
2.3水网各子系统施工预案如下：
利用新增工程师站作为改造水网系统的远程调试终端；
利用原有水网系统的其中一台操作员站作为对改造后系统在水网控制室的操作员站；
2．3．1锅炉补给水
施工安全性：
1、锅炉补给水系统为新增两套控制器，在改造过程中保留原有两套控制器，保证系统随时恢复；
2、尽可能的保证在锅炉补给水系统除盐水箱中保持较高的除盐水位；
施工步骤：
3、确保原有锅炉补给水系统到水网集控站的正常通讯连接；
4、确保已完成锅炉补给水系统主控柜的就位，以及水网控制室的现有以太网络硬件连接；
5、利用笔记本作为就地调试终端在锅炉补给水站并安装相应软件和上下位程序。
6、利用新增主用CPU，修改系统软件配置；
7、利用新增主用CPU连接各远程IO站系统，测试系统的连接（上下位机显示、操作）；
8、系统运行稳定后下载修改完成的下位机程序到备用CPU（冗余投运）；
9、锅炉补给水系统上位机中部分画面的完善。
10、系统安全的情况下，利用以太网网和工程师站在水网集控室试验至锅炉补给水系统的连接（上下位机显示、操作）。
稳定后撤出临时设备和连接。
2．3．2净水、废水
施工安全性：
1、净水、废水系统为新增两套控制器，在改造过程中暂时保留原有在水网络中的连接，保证系统随时恢复；
2、尽可能的保持各化学、工业、消防水池较高水位；
施工步骤：
3、确保原有净水、废水系统到水网集控站的正常通讯连接；
4、确保已完成精处理系统至水网控制室的现有以太网络硬件连接；
5、利用笔记本作为就地调试终端在净水、废水站并安装相应软件和上下位程序。
6、利用新增主用CPU，修改系统软件配置；
7、利用新增主用CPU连接各远程IO站系统，测试系统的连接（上下位机显示、操作）；
8、系统运行稳定后下载修改完成的下位机程序到备用CPU（冗余投运）；
9、净水、废水系统上位机中部分画面的完善。
10、系统安全的情况下，利用以太网网和工程师站在水网集控室试验至净水、废水系统的连接（上下位机显示、操作）。
稳定后撤出临时设备和连接。
2．3．3精处理
施工安全性：
1、精处理系统为冗余主站改造可分别进行，保证系统随时恢复；
2、精处理系统设有旁路门，在PLC失效情况下手动开启旁路门可以旁路精处理系统；
施工步骤：
3、确保原有精处理系统到水网集控站的正常通讯连接；
4、确保已完成精处理系统至水网控制室的现有以太网络硬件连接；
5、临时放置一台新工控机（或利用调试笔记本）在精处理站并安装相应软件和上下位程序。
6、测试旁路门可用；
7、系统安全的情况下，进行主备CPU的测试并确保电池没有失效；
8、旁路门开启的状况下、利用主用CPU保持系统正常运行，对备用CPU硬件进行改造；
9、旁路门开启的状况下、对软件配置进行修改；
10、利用修改后的备用CPU连接各远程IO站系统，测试系统的连接，并试验备用CPU对系统各设备的正常监控（上下位机显示、操作）；
11、系统运行稳定后切换备用CPU为主用控制器，对备用CPU（原主用CPU）进行冗余投运；
12、精处理系统上位机中部分画面的完善；
13、系统安全的情况下，利用工程师站和以太网网在水网集控室试验至精处理的连接（上下位机显示、操作）。
稳定后撤出临时设备和连接。
2．3．4制氢站
施工安全性：
1、制氢站所有氢气储罐储满在机组正常运行且不发生严重漏氢的情况下可以维持较多时间。
2、制氢站含两套PLC控制器，两套分别改造可避免风险。
施工步骤：
3、确保原有制氢站系统到水网集控站的正常通讯连接；
4、确保已完成制氢站系统至水网控制室的现有以太网络硬件连接；
5、利用笔记本作为就地调试终端在制氢站并安装相应软件和上下位程序。
6、利用主用CPU保持系统正常运行，对备用CPU硬件进行改造；
7、利用备用CPU对软件配置进行修改；
8、利用修改后的备用CPU连接各远程IO站系统，测试系统的连接，并试验备用CPU对系统各设备的正常监控（上下位机显示、操作）；
9、系统运行稳定后切换备用CPU为主用控制器，对备用CPU（原主用CPU）进行冗余投运；
10、制氢站系统上位机中部分画面的完善；
11、系统安全的情况下，利用工程师站和以太网网在水网集控室试验至制氢站的连接（上下位机显示、操作）。
稳定后撤出临时设备和连接。
三、工期安排
3.1水集中控制室改造
3.1.1主控柜的安装及操作台就位
需要时间：
2天
是否需要停PLC:
不停
主要内容：
盘柜的安装；
机柜的上电测试；
交换机的安装及投运；
工程师站的连接；
3.1.2光纤铺设及连接
需要时间：
3天
是否需要停PLC:
不停
主要内容：
光缆铺设机熔接；
通讯线路的连接和测试；
3.1.3上下位机程序修改
需要时间：
3天
是否需要停PLC:
不停
主要内容：
下位机程序的分解、配置及程序的修改；
上位机画面的配置、驱动更改；
3.2锅炉补给水
3.2.1主PLC软硬件配置更改及投运
需要时间：
2天
是否需要停PLC:
停
主要内容：
程序备份；
主PLC机架和CPU的安装，增加以太网通讯模块；
利用主控CPU站，修改相应硬软件配置；
完成新系统与调试终端的连接（上下位机显示、操作）；
3.2.2备用站软硬件配置更改（冗余投运）
需要时间：
1天
是否需要停PLC:
停
主要内容：
备PLC机架和CPU的安装，增加以太网通讯模块；
冗余投运，完成新系统与调试终端的连接（上下位机显示、操作）；
3.2.3水集中上位机与补给水站通讯联调
需要时间：
1天
是否需要停PLC:
不停
主要内容：
完成水集中上位机与补给水站间的连接（上下位机显示、操作）。
3.3净水、废水
3.3.1主PLC软硬件配置更改及投运
需要时间：
2天
是否需要停PLC:
净水、废水IO站停
主要内容：
程序备份；
主PLC机架和CPU的安装，增加以太网通讯模块；
利用主控CPU站，修改相应硬软件配置；
完成新系统与调试终端的连接（上下位机显示、操作）；
3.3.2备用站软硬件配置更改（冗余投运）
需要时间：
1天
是否需要停PLC:
停
主要内容：
备PLC机架和CPU的安装，增加以太网通讯模块；
冗余投运，完成新系统与调试终端的连接（上下位机显示、操作）；
3.3.3水集中上位机与净水、废水站通讯联调
需要时间：
1天
是否需要停PLC:
不停
主要内容：
完成水集中上位机与补给水站间的连接（上下位机显示、操作）。
3.4凝结水精处理
3.4.1主备PLC切换实验及备用站软硬件配置更改
需要时间：
3天
是否需要停PLC:
停
主要内容：
程序备份；
主备PLC切换实验；
切换到主控CPU站，安装备用站机架和备用CPU，增加以太网通讯模块；
修改相应硬软件配置，完成新系统与调试终端的连接（上下位机显示、操作）；
3.4.2主用站软硬件配置更改（冗余投运）
需要时间：
1天
是否需要停PLC:
停
主要内容：
切掉到备用CPU站，在原主站上增加以太网通讯模块，修改相应硬软件配置；
完成新系统与调试终端的连接（上下位机显示、操作）；
3.4.3水集中上位机与精处理站通讯联调
需要时间：
1天
是否需要停PLC:
不停
主要内容：
完成水集中上位机与精处理站间的连接（上下位机显示、操作）。
3.5制氢站
3.5.1主备PLC切换实验及备用站软硬件配置更改
需要时间：
2天
是否需要停PLC:
停
主要内容：
程序备份；
主备PLC切换实验；
切换到主控CPU站，安装备用站机架和备用CPU，增加以太网通讯模块；
修改相应硬软件配置，完成新系统与调试终端的连接（上下位机显示、操作）；
3.5.2主用站软硬件配置更改（冗余投运）
需要时间：
1天
是否需要停PLC:
停
主要内容：
切掉到备用CPU站，在原主站上增加以太网通讯模块，修改相应硬软件配置；
完成新系统与调试终端的连接（上下位机显示、操作）；
3.5.3水集中上位机与制氢站通讯联调
需要时间：
1天
是否需要停PLC:
不停
主要内容：
完成水集中上位机与制氢站站间的连接（上下位机显示、操作）。
共计约需25天。
四、施工要求
4.1人力配置
朗坤工程师2-3名，电厂运行2名，相关维护人员2名。
4.2需要电厂协助
放置并整理光钎电缆、必要的盘柜开孔、提供原系统相关资料、维护人员（专人）及相关运行人员协助调试、开据工作票并对工控机等设备提供运输和安装便利。
五、系统及人员安全
1、开据工作票，通知相关人员注意危险及注意事项。
2、做好系统应急恢复准备。
六、说明
以上时间为初步安排，具体将结合现场实际生产情况及调试情况合理安排。
南京朗坤
2010-4-12
升级会员 