模拟信号隔离转换模块实现过程数据的“可读性”

2018-03-19阅读 178分享 2


■ 位于Porta Westfalica-Veltheim附近的GKV发电厂拥有2个燃煤发电机组及1个燃气发电机组,可达到820mW的发电量。该发电厂还可根据需要启动位于Bielefeld-Ummeln的60MW的燃气涡轮机。为了保障系统顺畅运行,就需要与Ummeln之间进行大量的数据交换,为此,GKV采用了拥有GL认证的JUMPFLEX®模拟信号隔离转换模块。它可为控制系统采集信号并实现信号间的电气隔离。6mm的超薄外形对于安装有数以百计模块的Ummeln来说是一个巨大优势。

为了达到发电行业对于环境保护的要求,GKV于1987年在众多系统中倾注了大量投资,用于防止空气污染。GKV的3号发电机组除了使用煤、石油焦等常规燃料,还使用动物粉、污水处理厂污泥等替代燃料。鉴于2005年7月1日起垃圾处理规定的变更,3号机组也使用来自于家庭垃圾和工业废料的精馏物,作为常规燃料的补充。该机组满足联邦污染管制条例(17.BlmSchV)的要求。此外,GKV也严格遵守相关的极限值规定,并接受监管部门的定期检查。

精准的测量与记录

GKV发电厂2009年的发电量为2,369 GWh,电量被转变为21KW及220KW并输送到高压电网。为此,发电厂每天需耗煤1000吨。为了使燃料充分燃烧、提高发电率以及监控天然气供应和冷却装置,就需要采集大量过程数据。此外,相关规定还要求对功率、温度及压力等过程数值进行记录。为了让过程数据可以转换成电流或电压数值被控制系统读取,该公司采用了WAGO JUMPFLEX®系列模拟信号隔离转换模块。仅仅在Ummeln就使用了约750个模拟信号隔离转换模块和继电器。该模块外形紧凑,功能全面,可将不同的模拟量输入信号转换为标准的输出信号。输入、输出间的电气隔离可切断地环路,进而避免造成输出信号的错误。此外,高达2.5KV的耐压强度可为人、机提供有效保护。安全性对于发电厂来说尤为重要。这就要求采用最为可靠的产品及组件。JUMPFLEX®系列模拟信号转换模块拥有GL及UL ANSI/ISA 12.12.01认证。它在抗振动以及适应不同环境条件方面可以满足更高的要求,同时还通过扩展的供电电压范围及-25至+70℃的环境温度范围提供了足够的安全性。电厂应用的传感器和测量感应器提供的多是0至20mA模拟量标准信号,而控制系统要求的却是4-20mA信号,模拟信号隔离转换模块即可在此将测量值进行相应转换。模块的配置可通过DIP开关轻松实现。

该模拟信号隔离转换模块自身仅需较低的输入功率,但提供的输出功率却很高。因此在测量回路的初始端以及末端均可应用。JUMPFLEX®系列模块用于回路末端时,由于其输入电阻很低,不会对传感器造成负担,并可对信号进行复原。GKV发电厂的各个区域都需要模拟信号转换模块,如用在控制室中对众多测量记录仪进行控制。它们可将生产过程中的温度或压力值记录下来。


控制室对燃气涡轮机进行远程控制

GKV发电厂向一个联合电网(由多个发电厂组成)输送电能。三个发电机组及燃气涡轮机可根据需要进行启动或切断。为了将位于Ummeln的燃气涡轮机连接到位于Veltheim的控制室并对其进行监控,就需要传递控制室与Ummeln之间所有必需的传感器和执行器信号。因此,在Ummeln附近安装了数以百计的模拟信号隔离转换模块。它们将测量值和信号转换为“可读”格式,同时在信号源与控制系统间形成电气隔离。十多年前,GKV更换了远程控制系统。从那时起,过程信号都是通过DSL线缆和VPN通道(虚拟专用网络)传递。在该连接的另一端,JUMPFLEX®模拟信号隔离转换模块将到来的信号进行转换与隔离,并在Veltheim控制室的屏幕上显示出Ummeln燃气涡轮机的工作状态。

● 广泛的信号转换

● 电气隔离

● 较高的耐压强度(2.5kV)

● 外形紧凑,厚度仅为6mm

在控制室对发电过程进行操作与监控。根据功率规定决定是否使位于ummeln的燃气涡轮机投入运行。


GKV的两个燃煤发电机组和一个燃气发电机组共可产生820MW电能。


温度感应器、传感器以及压力计的信号均通过JUMPFLEX®系列模拟信号隔离转换模块转换成“可读”的信号形式。

文:Renate Klebe-Klingemann, WAGO

图:WAGO

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