CN104007721A - 火电厂输煤程控接线图智能生成方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种火电厂输煤程控接线图智能生成方法，用于火力发电厂电气和热控专业的设计。该方法基于发电厂电气专业设计的技术内容和计算机技术，以VC++为设计平台，通过调用AutoCAD软件，并通过计算程控主站和远程站的板卡数量，将招标数量的板卡平均分配到各程控柜，并设置每面程控柜内测点板卡的排列顺序，经过测点在各程控站点内的测点分配及程控柜板卡配置是否合理然后生成每个程控柜的接线图、每个远程站的输煤电动机清册以及完整的输煤电动机电缆清册。采取本发明的办法，输煤程控接线图的设计效率和准确率可以提高70%以上，显著地缩短了设计工期。

Description

火电厂输煤程控接线图智能生成方法

技术领域

本发明涉及火力发电厂电气和热控专业的设计领域，具体是指一种输煤程控接线图、电缆清册的自动生成方法。

背景技术

目前，在我国大型热电厂中所采用的绝大部分燃料是燃煤。火电厂输煤程控系统的主要任务就是卸煤、堆煤、上煤和配煤，以按时保质保量的为机组（或原煤仓）提供燃煤。整个输煤控制系统是火电厂十分重要的支持系统，它是保证机组稳定满负荷运转的重要条件。

火力发电厂的设计工作，随着发电机组容量的日益增大及自动化水平的不断提高，对输煤车间程控系统的可靠性及安全性的要求也越来越高。输煤程控系统的特点是：1、输煤系统的设备较多，相互联锁繁杂；2、控制具有很强的时序性；3、整个系统控制分散，覆盖距离远；4、现场环境恶劣。一般情况下，两台新建大型火电机组的输煤程控上约1500至1800个测点，这些测点所有信息都需要填写在一个Excel表格中以便形成输煤程控的接线图。目前设计接线图方式是：人工对照已有的电缆清册，在Excel表格中逐一填写各测点的标签名、中文描述、电缆编号、回路号、电缆去向等，目前的设计方法机械重复、效率极低、差错率高。随着我国电力领域的大建设、大发展，对设计缩短工期的要求也进一步提高，现有的出图方式已不能满足设计进度、质量及成本这“三大控制”的要求。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种生成输煤程控系统接线图的方法，它能够提高输煤程控系统接线的准确率，使输煤程控系统的接线图更加合理，分布在各程控柜内的板卡更加均匀并且线路最短，效率最高。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

火电厂输煤程控接线图智能生成方法，该方法基于发电厂电气专业设计的技术内容和计算机技术，以VC++为设计平台，具体包括以下操作步骤：

a、在计算机系统中输入输煤程控空表、电气专业的输煤电动机电缆清册初稿和发电厂厂区电缆敷设图，通过VC++指令调用计算机系统中的Auto CAD软件，读取厂区电缆敷设图中的发电厂各建筑物之间电缆敷设路径，将输煤电动机名称、电缆编号、电缆始终端信息输入到输煤电动机电缆清册初稿中,通过电缆始终端信息确定输煤电动机的安装地点，并将预设的相关参数、测点清单模板输入到计算机系统中；所述相关参数包含程控主站和远程站、经定义的测点名、中文描述、测点类型、测点数量；所述测点是指开关量输入DI、普通开关量输出DO、强电开关量输出DOTK、模拟量输入AI、模拟量输出AO；所述测点清单模板包含控制柜号、分散处理单元号、板卡通道号；

b、通过VC++指令提取电缆清册初稿中的输煤电动机的安装地点和输煤电动机名称及其这两者之间的对应关系，然后：

①采用就近原则确认输煤程控主站和远程站的控制范围，②通过比较输煤程控空表中各测点的通道数量和各程控站点的测点的招标数量，计算出程控主站和远程站的板卡数量；同时当程控主站或远程站内的程控柜数量大于1时，将板卡平均分配到各程控柜；

c、通过设置各程控柜的KKS名称和DPU编号、以及程控柜内的卡槽数量、板卡类型和板卡数量按下述方法将板卡分配到各程控柜：

①设置输煤程控空表中程控柜装配的卡槽条数J，②设置每条卡槽能装配的最大板卡数量K为1～9的任意整数；③利用VC++指令，将各测点的所有类型的所有板卡依次按照程控主站或各远程站内的程控柜数量及每面程控柜内的卡槽条数J分配到各程控柜内,并填入输煤程控空表中；

d、将测点清单模板输入到计算机系统中，在测点清单模板中生成包含各输煤程控站点的测点名、中文描述、测点的类型及测点所在的板卡通道位置的测点清册空表；

e、判断上述测点清册空表中的测点在各程控站点内的测点分配及程控柜板卡配置是否合理；如分配或配置不合理，返回步骤b并调整各程控站点的输煤电动机的相关参数在测点清单模板中的分配数量；如分配合理，则生成输煤程控测点清册，并执行步骤f；

f、根据输煤程控测点清册、按照步骤d输入的测点清单模板，通过VC++指令自动生成Excel格式的每个程控柜的接线图、每个程控站点的输煤电动机清册以及完整的输煤电动机电缆清册；

所述接线图的生成方法是将配置完毕的各测点按照板卡顺序和读取到的电缆顺序依次填入接线空表，生成接线图；

所述输煤电动机电缆清册生成方法为：在接线图中提取每个输煤电动机的每根电缆对应的程控侧的接线位置，将接线位置回填至电缆清册初稿的电缆终端对应的表格中，形成输煤电动机电缆清册；所述接线位置的表达形式为：输煤程控主站或远程站+控制柜号+正/反面+板卡号；

所述输煤电动机清册的生成方法：提取输煤电动机电缆清册中的安装地点列中的提取输煤电动机的安装地点，并激活安装地点备选库中的对应选项；从输煤电动机电缆清册中的安装单位名称列内提取纳入输煤电动机名称,从输煤电动机电缆清册中的电缆编号列提取每个输煤电动机的KKS编码与测点端口号；从输煤电动机电缆清册中的电缆规格列提取电缆芯数，从输煤电动机电缆清册中的备芯列中提取备芯数量,填入到输煤电动机清册中，形成输煤电动机清册。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步在于：

本发明以VC++为设计平台，通过对Auto CAD和Excel的功能调用和程序计算，实现了火电厂输煤程控接线图的智能生成，用户仅通过简单的选择及文字输入，即可完成接线图、输煤电动机清册，极大地减少了工作量，提高了工作效率。通过采取本发明的智能生成办法，输煤程控接线图的设计效率和准确率可以提高70%以上，显著地缩短了设计工期，并且使输煤程控系统的接线图更加合理，分布在各程控柜内的板卡更加均匀并且线路最短，效率更高。

本发明的方法以电气专业技术人员设计的输煤电动机电缆清册初稿和发电厂厂区电缆敷设图中参数为基础，并通过输入输煤电动机的程控主站和远程站的各程控柜的测点、板卡数量等相关参数，即可形成输煤程控测点清册，并进一步形成各输煤程控站的输煤电动机清册、整个输煤程控系统的接线图，并能够形成完成的输煤电动机电缆清册。在生成这些施工技术图表的过程中，还经过对测点的招标数量、测点的通道数量、测点的板卡数进行比较，使各测点的不同类型的板卡合理地分配到不同的程控站的程控柜内，达到测点、板卡的合理布局。

附图说明

图1：本发明火电厂输煤程控接线图智能生成方法操作流程图；

图2：本发明的具体实施例输煤程控接线图（节选）；

图3：本发明的具体实施例的#1远程站所控制的设备清册；

图4：本发明的具体实施例中自动生成完整的输煤电动机电缆清册（节选）。

具体实施方式

火电厂输煤程控接线图智能生成方法，其操作流程图请参见图1。

本发明中所述的输煤程控主站和输煤程控远程站统称程控站点，输煤程控主站和远程站内各包含若干数量的程控柜。所述输煤电动机的相关参数包括程控主站和远程站、经定义的测点名、测点的中文描述、测点类型、测点数量。在为输煤电动机选择程控站点时，通过人工输入，选择程控站点时采用“就近原则”，选择距离输煤电动机最近的程控站点。

具体实施例中，程控站点可以是输煤程控主站、#1远程站或#2远程站等。

所述测点包括DI、DO、DOTK、AI、AO，DI是指开关量输入，DO是指普通开关量输出，DOTK是指强电开关量输出，AI是指模拟量输入，AO是指模拟量输出。

定义测点名，是由VC++指令自动完成，测点名前部为电缆编号中“-”前的编码，若是开关量则在前部编码的后面依次加上XB，若是模拟量则在前部编码的后面加上CE；编码相同时再依次加上01、02……序号，以示区别。

测点的中文描述，仅需人工在预设的库里选择描述范围，然后由VC++指令自动编辑并添加到计算机系统中；测点类型、测点数量由人工输入。

本发明所述的火电厂输煤程控接线图智能生成方法，是基于发电厂电气专业设计的技术内容和计算机技术，以VC++为设计平台，具体包括以下操作步骤：

a、在计算机系统中输入输煤程控空表、电气专业的输煤电动机电缆清册初稿和发电厂厂区电缆敷设图，输煤电动机电缆清册初稿中此时并没有输煤程控的具体接线位置。然后通过VC++指令调用计算机系统中的Auto CAD软件，读取电气专业的厂区电缆敷设图中的发电厂的各建筑物之间电缆敷设的路径，将输煤电动机名称、电缆编号、电缆始终端信息输入到输煤电动机电缆清册初稿中,通过电缆始终端信息确定输煤电动机的安装地点，并将预设的相关参数、测点清单模板输入到计算机系统中；所述相关参数包含程控主站和远程站、经定义的测点名、中文描述、测点类型、测点数量；所述测点是指开关量输入DI、普通开关量输出DO、强电开关量输出DOTK、模拟量输入AI、模拟量输出AO；所述测点清单模板包含控制柜号、分散处理单元号、板卡通道号。

b、通过VC++指令提取电缆清册初稿中的输煤电动机的安装地点和输煤电动机名称及其这两者之间的对应关系，然后：

①采用就近原则确认输煤程控主站和远程站的控制范围（例如：程控主站负责控制碎煤机室、6kV配电装置、#5转运站等处的输煤电动机；#1远程站负责控制翻车机室、翻车机PC段、#1转运站等安装地点的输煤电动机），

②向计算机系统中输入各程控站点的测点的招标数量，将输煤程控主站的测点和远程站的测点的开关量输入DI、普通开关量输出DO、强电开关量输出DOTK、模拟量输入AI、模拟量输出AO的招标数量分别为A1、B1、C1、D1、E1；

③设置输煤程控空表中的测点的通道数量和板卡数量，可将输煤程控空表中的测点——开关量输入DI、普通开关量输出DO、强电开关量输出DOTK、模拟量输入AI、模拟量输出AO的通道数量分别设置为A2、B2、C2、D2、E2，设置程控柜对应开关量输入DI、普通开关量输出DO、强电开关量输出DOTK、模拟量输入AI、模拟量输出AO测点的板卡数量分别为A3、B3、C3、D3、E3；

④按照公式A3≥A1/A2、B3≥B1/B2、C3≥C1/C2、D3≥D1/D2、E3≥E1/E2逐一计算程控主站和远程站的板卡数量；同时当程控主站或远程站内的程控柜数量大于1时，就可以将板卡平均分配到各程控柜。防止由于电缆密集安装而导致防火封堵困难。

c、输煤程控主站和输煤程控远程站各包含若干数量的程控柜，通过设置各程控柜的KKS名称和DPU（分散处理单元）编号、以及柜内的卡槽数量、板卡类型和数量按下述方法将板卡分配到各程控柜：

①设置输煤程控空表中程控柜装配的卡槽条数J，设定每面程控柜正面和背面的卡槽条数J在1、2、3之间选择，并且可以默认正面和背面的卡槽条数J均为2，即默认每面程控柜共4条卡槽，②设置每条卡槽能装配的最大板卡数量K为1～9的任意整数，默认最大板卡数量K=6；

根据以上结果，然后利用VC++指令，将各测点的所有类型的所有板卡依次按照程控主站或各远程站内的程控柜数量及每面程控柜内的卡槽条数J分配到各程控柜内,并填入输煤程控空表中；

d、将Excel格式的测点清单模板输入到计算机系统中，在测点清单模板中生成包含各输煤程控站点的测点名、中文描述、测点的类型及测点所在的板卡通道位置的测点清册空表；

e、判断上述测点清册空表中的测点在各程控站点内的测点分配及程控柜板卡配置是否合理；如分配或配置不合理，返回步骤b并调整各程控站点的输煤电动机的相关参数在测点清单模板中的分配数量；如分配合理，则生成输煤程控测点清册，并执行步骤f；

中的判断测点清册中的测点在各程控站点内的测点分配及程控柜板卡配置是否合理时，是通过VC++指令调用计算机系统中的Auto CAD软件，读取厂区电缆敷设图，计算出各程控站点内的测点到输煤电动机的距离，采用就近原则选择距离输煤电动机最近的程控站点。可以通过人工采用就近原则判断距离输煤电动机最近的程控站点。还可以通过VC++指令调用计算机系统中的Auto CAD软件，读取厂区电缆敷设图，计算出各程控站点内的测点到输煤电动机的距离，采用就近原则选择距离输煤电动机最近的程控站点，判断是否合理。后者可以作为前者的辅助补充。例如，如果#5转运站内电动三通距主站及#2远程站的距离相当，控制地点不易确定，可调用Auto CAD软件，通过鼠标选取电缆路径节点，VC++指令自动计算出#5转运站内的输煤电动机距各站点路径长度，并自动选择最近的站点。

f、根据测点清册、按照步骤d输入的测点清单模板，通过VC++指令自动生成Excel格式的每个程控柜的接线图、每个程控占点的输煤电动机清册以及完整的输煤电动机电缆清册；

所述接线图的生成方法是根据步骤a输煤电动机电缆清册初稿中的输煤电动机名称、电缆编号和电缆始终端的对应关系，将配置完毕的各测点按照板卡顺序和读取到的电缆顺序依次填入接线空表，生成DCS接线图。具体方法是：

首先设置各种测点备用板卡的数量，备用板卡的设置方法为：①计算出每面盘柜的开关量输入DI、普通开关量输出DO、强电开关量输出DOTK、模拟量输入AI、模拟量输出AO的板卡数量P，②统计出每面盘柜的开关量输入DI、普通开关量输出DO、强电开关量输出DOTK、模拟量输入AI、模拟量输出AO测点数量B，③布卡原则是：P-B/32=3时，备用板卡数量取2；P-B/32=2时，备用板卡数量取1；

计算出备用板卡来后，布卡过程为：①根据备用板卡数量，将接线空表中对应数量、对应测点类型的板卡的中文描述自后向前设置为备用；②均匀地将测点清册中的测点填到相应类型的板卡上；如果对应测点的空余板卡的测点的数量不够，就将备用的板卡设置为可用，然后进行布卡；如果备用板卡布完后空余的板卡依然不够用，则提示用户板卡不够用，则对控制柜中的备用板卡进行重新布置。

所述输煤电动机电缆清册生成方法为：根据步骤a输煤电动机电缆清册初稿中的输煤电动机名称、电缆编号和电缆始终端的对应关系，在接线图中提取每个输煤电动机的每根电缆对应的程控侧的接线位置，将接线位置回填至电缆清册初稿中电缆终端对应的表格中，形成输煤电动机电缆清册；所述接线位置的表达形式为：输煤程控主站或远程站+控制柜号+正/反面+板卡号；

所述输煤电动机清册的生成方法：提取输煤电动机电缆清册中的安装地点列中的提取输煤电动机的安装地点，并激活安装地点备选库中的对应选项；从输煤电动机电缆清册中的安装单位名称列内提取纳入输煤电动机名称,从输煤电动机电缆清册中的电缆编号列提取每个输煤电动机的KKS编码与测点端口号；从输煤电动机电缆清册中的电缆规格列提取电缆芯数，从输煤电动机电缆清册中的备芯列中提取备芯数量,填入到输煤电动机清册中，形成输煤电动机清册。

测点类型的区分原则如下：

（1）测点端口号为101a，底色为白色，测点类型为DO，否则为DOTK；

（2）测点端口号为101b，测点类型为DI；

（3）测点端口号为101c，测点类型为AI。

本实施例自动生成程控主站及各远程站的输煤程控接线图，其中部分节选请参见图2；自动生成程控主站及各远程站所控制的设备清册，其中#1远程站控制的设备清册请参见图3；自动生成完整的输煤电动机电缆清册，其节选请参见图4。

本发明智能、自动生成输煤程控系统的接线图、设备清册、电缆清册后，可以通过打印设备直接打印出纸质文件。

Claims (4)

1.火电厂输煤程控接线图智能生成方法，其特征在于：该方法基于发电厂电气专业设计的技术内容和计算机技术，以VC++为设计平台，具体包括以下操作步骤：

a、在计算机系统中输入输煤程控空表、电气专业的输煤电动机电缆清册初稿和发电厂厂区电缆敷设图，通过VC++指令调用计算机系统中的Auto CAD软件，读取厂区电缆敷设图中的发电厂各建筑物之间电缆敷设路径，将输煤电动机名称、电缆编号、电缆始终端信息输入到输煤电动机电缆清册初稿中,通过电缆始终端信息确定输煤电动机的安装地点，并将预设的相关参数、Excel格式的测点清单模板输入到计算机系统中；所述相关参数包含程控主站和远程站、经定义的测点名、中文描述、测点类型、测点数量；所述测点是指开关量输入DI、普通开关量输出DO、强电开关量输出DOTK、模拟量输入AI、模拟量输出AO；所述测点清单模板包含控制柜号、分散处理单元号、板卡通道号；

b、通过VC++指令提取电缆清册初稿中的输煤电动机的安装地点和输煤电动机名称及其这两者之间的对应关系，然后：

①采用就近原则确认输煤程控主站和远程站的控制范围，②通过比较输煤程控空表中各测点的通道数量和各程控站点的测点的招标数量，计算出程控主站和远程站的板卡数量，同时当程控主站或远程站内的程控柜数量大于1时，将板卡平均分配到各程控柜；

c、通过设置各程控柜的KKS名称和DPU编号、以及程控柜内的卡槽数量、板卡类型和数量按下述方法将板卡分配到各程控柜：

①设置输煤程控空表中程控柜装配的卡槽条数J，②设置每条卡槽能装配的最大板卡数量K为1～9的任意整数；③利用VC++指令，将各测点的所有类型的所有板卡依次按照程控主站或各远程站内的程控柜数量及每面程控柜内的卡槽条数J分配到各程控柜内,并填入输煤程控空表中；

d、将Excel格式的测点清单模板输入到计算机系统中，在测点清单模板中生成包含各输煤程控站点的测点名、中文描述、测点的类型及测点所在的板卡通道位置的测点清册空表；

e、判断上述测点清册空表中的测点在各程控站点内的测点分配及程控柜板卡配置是否合理；如分配或配置不合理，返回步骤b并调整各程控站点的输煤电动机的相关参数在测点清单模板中的分配数量；如分配合理，则生成输煤程控测点清册，并执行步骤f；

f、根据测点清册、按照步骤d输入的测点清单模板，通过VC++指令自动生成Excel格式的每个程控柜的接线图、每个程控站点的输煤电动机清册以及完整的输煤电动机电缆清册；

所述接线图的生成方法是将配置完毕的各测点按照板卡顺序和读取到的电缆顺序依次填入接线空表，生成接线图；

所述输煤电动机电缆清册生成方法为：在接线图中提取每个输煤电动机的每根电缆对应的程控侧的接线位置，将接线位置回填至电缆清册初稿中电缆终端对应的表格中，形成输煤电动机电缆清册；所述接线位置的表达形式为：输煤程控主站或远程站+控制柜号+正/反面+板卡号；

所述输煤电动机清册的生成方法：提取输煤电动机电缆清册中的安装地点列中的提取输煤电动机的安装地点，并激活安装地点备选库中的对应选项；从输煤电动机电缆清册中的安装单位名称列内提取纳入输煤电动机名称,从输煤电动机电缆清册中的电缆编号列提取每个输煤电动机的KKS编码与测点端口号；从输煤电动机电缆清册中的电缆规格列提取电缆芯数，从输煤电动机电缆清册中的备芯列中提取备芯数量,填入到输煤电动机清册中，形成输煤电动机清册。

2.根据权利要求1所述的火电厂输煤程控接线图智能生成方法，其特征在于所述步骤b中计算板卡数量的方法是：

将输煤程控主站的测点和远程站的测点的开关量输入DI、普通开关量输出DO、强电开关量输出DOTK、模拟量输入AI、模拟量输出AO的招标数量分别为A1、B1、C1、D1、E1；③设置输煤程控空表中的测点开关量输入DI、普通开关量输出DO、强电开关量输出DOTK、模拟量输入AI、模拟量输出AO的通道数量分别为A2、B2、C2、D2、E2，设置程控柜对应开关量输入DI、普通开关量输出DO、强电开关量输出DOTK、模拟量输入AI、模拟量输出AO测点的板卡数量分别为A3、B3、C3、D3、E3；④按照公式A3≥A1/A2、B3≥B1/B2、C3≥C1/C2、D3≥D1/D2、E3≥E1/E2逐一计算程控主站和远程站的板卡数量。

3.根据权利要求1所述的火电厂输煤程控接线图智能生成方法，其特征在于所述步骤e中的判断测点清册中的测点在各程控站点内的测点分配及程控柜板卡配置是否合理时，是通过VC++指令调用计算机系统中的Auto CAD软件，读取厂区电缆敷设图，计算出各程控站点内的测点到输煤电动机的距离，采用就近原则选择距离输煤电动机最近的程控站点。

4.根据权利要求1所述的火电厂输煤程控接线图智能生成方法，其特征在于所述接线图的生成方法是首先设置各种测点备用板卡的数量，

备用板卡的设置方法为：①计算出每面盘柜的开关量输入DI、普通开关量输出DO、强电开关量输出DOTK、模拟量输入AI、模拟量输出AO的板卡数量P，②统计出每面盘柜的开关量输入DI、普通开关量输出DO、强电开关量输出DOTK、模拟量输入AI、模拟量输出AO测点数量B，③布卡原则是：P-B/32=3时，备用板卡数量取2；P-B/32=2时，备用板卡数量取1；

计算出备用板卡来后，布卡过程为：①根据备用板卡数量，将接线空表中对应数量、对应测点类型的板卡的中文描述自后向前设置为备用；②均匀地将测点清册中的测点填到相应类型的板卡上；如果对应测点的空余板卡的测点的数量不够，就将备用的板卡设置为可用，然后进行布卡；如果备用板卡布完后空余的板卡依然不够用，则提示用户板卡不够用，则对控制柜中的备用板卡进行重新布置。