一种基于大数据的火电机组智能控制系统
技术领域
本发明属于火电机组大数据控制领域，涉及一种基于大数据的火电机组智能控制系统。
背景技术
近些年来，火电机组逐渐以提高效率、节约能源、改善环境和降低成本为发展目标，尤其对于具备深度调峰能力的机组来说，严格的考核指标与机组复杂的运行情况相互矛盾，造成依靠传统控制手段的火电机组经济形势日趋严峻。国务院“互联网+”智慧能源重点行动指出，我国要依托现有互联网和云计算平台，逐步实现各级动态监测信息互联共享，并进一步提高能源单位的能耗在线监测和大数据分析能力。在我国不断提高电力市场改革力度的趋势下，国家能源局多元化的能源结构调整也促使发电产业面向智能化的改革势在必行。
但就目前的智能化控制技术实施情况来看，由于缺乏统一规范的实施平台，智能控制项目的实施只能依靠独立的可编程控制器。一方面控制器的实施水平及硬件质量千差万别，实施前景令人堪忧；另一方面，控制器有限的数据吞吐量也对智能化控制技术的升级改造工作造成了极大的限制，无法满足未来火电机组全方位的发展需求。
发明内容
本发明的目的在于，克服上述现有的缺陷，提供了一种基于大数据的火电机组智能控制系统，该系统能够满足智能控制技术对于通讯数据大吞吐量的需求。
为达到上述目的，本发明所述的基于大数据的火电机组智能控制系统包括OPC接口服务器、大数据服务器、调试机、可编程控制器、MODBUS通讯卡件、EtherNet/IP以太网通讯卡件、Profibus-DP/Modbus通讯网关，其中，大数据服务器通过OPC接口服务器与分散控制系统数据库相连接，大数据服务器通过MODBUS通讯卡件与可编程控制器相连，调试机通过EtherNet/IP以太网通讯卡件与可编程控制器相连接，可编程控制器通过控制器MODBUS通讯卡件及Profibus-DP/Modbus通讯网关与分散控制系统数据库相连接。
大数据服务器经过OPC通讯线缆与OPC接口服务器相连接；
可编程控制器经过控制器MODBUS通讯卡件及RS485串行通讯线缆与Profibus-DP/Modbus通讯网关相连接；
调试机通过TCP/IP通讯线缆与EtherNet/IP以太网通讯卡件相连接。
所述OPC接口服务器的型号为DELL-I7-9700。
所述大数据服务器的型号为PowerEdgeT440-WQNB44002CN。
所述可编程控制器的型号为Schneider-BMXP342020。
所述控制器MODBUS通讯卡件的型号为BMXNOM0200，包含双数据口。
所述EtherNet/IP以太网通讯卡件的型号为BMXNOC0401。
所述Profibus-DP/Modbus通讯网关的型号为HOLLYSYS-K-MOD01。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的基于大数据的火电机组智能控制系统在具体操作时，OPC接口服务器通过OPC通讯电缆将分散控制系统中的数据送入大数据服务器中，大数据服务器针对接收到的海量数据利用数据挖掘算法完成数据的筛选工作，并将筛选出的目标值送入可编程控制器进行计算，当分散控制系统发出算法需求指令时，可编程控制器则将智能计算结果送入分散控制系统，通过分散控制系统实施控制，该控制方式依靠大数据挖掘技术完成智能控制过程，安全性好准确性高，有效提升发电机组智能控制潜力。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，1为OPC接口服务器、2为大数据服务器、3为可编程控制器、4为MODBUS通讯卡件、5为EtherNet/IP以太网通讯卡件、6为调试机、7为Profibus-DP/Modbus通讯网关。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1，本发明所述的基于大数据的火电机组智能控制系统包括OPC接口服务器1、大数据服务器2、可编程控制器3、MODBUS通讯卡件4、EtherNet/IP以太网通讯卡件5、调试机6、Profibus-DP/Modbus通讯网关7。其中，大数据服务器2通过OPC接口服务器1与分散控制系统数据库相连，大数据服务器2通过MODBUS通讯卡件4与可编程控制器3相连接，调试机6通过EtherNet/IP以太网通讯卡件5与可编程控制器3相连接，可编程控制器3通过控制器MODBUS通讯卡件4及PROFIBUS-DP/MODBUS通讯网关7与外界的分散控制系统相连接。
具体的，大数据服务器2通过OPC通讯电缆与OPC接口服务器相连接，大数据服务器2通过RS485串行通讯线缆经MODBUS通讯卡件与可编程控制器3相连接，可编程控制器3经控制器MODBUS通讯卡件4及RS485串行通讯线缆与PROFIBUS-DP/MODBUS通讯网关7相连接；调试机6通过TCP/IP通讯线缆与EtherNet/IP以太网通讯卡件5相连接；可编程控制器3的型号为Schneider-BMXP342020。
可编程控制器3作为大数据智能控制一体化系统的算法CPU，其主板支持其与MODBUS通讯卡件4及EtherNet/IP以太网通讯卡件5采用同一底板，三者共同构成大数据智能控制一体化系统的智能运算核心。
大数据服务器2的类型是PowerEdgeT440-WQNB44002CN，数据吞吐量大，运算速度快；可编程控制器3的型号为Schneider-BMXP342020，稳定性高，运算功能强大；控制器MODBUS通讯卡件4的型号为BMXNOM0200，支持232/485多种串口类型；PROFIBUS-DP/MODBUS通讯网关7的型号为HOLLYSYS-K-MOD01，灵活性高；
本发明的工作过程为：
OPC接口服务器1将分散控制系统数据库处于非坏点的数据按照OPC通讯方式经OPC通讯电缆传入大数据服务器2中；
大数据服务器2针对接收到的海量数据进行数据挖掘算法完成数据的筛选工作，并通过RS485通讯电缆将筛选出的最优目标值经MODBUS通讯卡件4送入可编程控制器3中；调试机6通过EtherNet/IP以太网通讯卡件5完成可编程控制器3中的智能算法编译及在线参数修改工作；可编程控制器3根据最优目标值完成智能控制算法的计算过程，当分散控制系统发出算法需求指令时，可编程控制器3则将智能计算结果经过RS485通讯电缆送入PROFIBUS-DP/MODBUS通讯网关7中，最终实现分散控制系统的智能控制。
实施例一
将本发明应用于某国内大型火电机组的大数据智能控制系统平台中，具体安装过程为：
1)确定接口服务器1、大数据服务器2、PROFIBUS-DP/MODBUS通讯网关7以及机柜的安装位置，并完成安装及接线工作；
2)确定可编程控制器3的电源型号并完成其上电工作，完成MODBUS通讯卡件4和EtherNet/IP以太网通讯卡件5的安装工作；
3)确认OPC通讯线缆、TCP/IP通讯线缆及RS485串行通讯线缆的长度，并完成电缆铺设工作；
4)OPC接口服务器1与大数据服务器2通过OPC通讯电缆相连接，按照大数据吞吐量要求完成通讯参数的配置工作，并进行通讯速率测试；
5)MODBUS通讯卡件4通过RS485串行通讯线缆与PROFIBUS-DP/MODBUS通讯网关7相连接，按照通讯系统的数据要求完成PROFIBUS-DP/MODBUS通讯网关7的配置，并进行通讯速率测试；
5)完成调试机6与可编程控制器3的网络参数配置工作，实现调试机6的编程、调试和修改参数工作。
经以上安装过程中，即可将大数据智能控制一体化系统与分散控制系统数据库相连接，从而进行大数据智能控制算法的实施工作。
