火電廠某典型分散控制系統(tǒng)IO配置可靠性全面優(yōu)化

摘要：托電公司8*600MW及2*660MW機(jī)組DCS采用艾默生公司OVATION系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)先進(jìn)，功能齊全，運(yùn)行可靠。然而智者千慮必有一失，設(shè)計(jì)再先進(jìn)考慮再齊全的系統(tǒng)總有其局限性及缺點(diǎn)。本文主要講述從OVATION系統(tǒng)在硬件的設(shè)計(jì)安裝角度，考慮到機(jī)組重要冗余IO測(cè)點(diǎn)分布去優(yōu)化卡件槽位及通道的配置。本文首先詳細(xì)介紹OVATION系統(tǒng)機(jī)柜，分支（也稱(chēng)BRANCH），槽位（IO卡件），分支保險(xiǎn)及卡件保險(xiǎn)的配置方法，從電源供電方式到每一塊卡件與控制器通信都進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，并對(duì)缺點(diǎn)進(jìn)行了闡述。之后文章針對(duì)控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)進(jìn)行IO信號(hào)進(jìn)行可靠的配置，保證系統(tǒng)在出現(xiàn)問(wèn)題的情況下能夠?qū)⒂绊懽钚』?/p>

關(guān)鍵詞：分支;槽位;保險(xiǎn);分散

中圖分類(lèi)號(hào)：TM621 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? 文章編號(hào)：1672-9129（2017）16-0026-01

Abstract：Tkt Power company 8*600MW and 2*660MW unit DCS using Emerson OVATION system， the control system design advanced， full-featured， reliable operation. However， Homer sometimes nods， then consider the advanced system design complete has its limitations and shortcomings. This article mainly from the OVATION system in the hardware design and installation angle， considering the unit important redundant IO measurement point distribution to optimize card slot and channel configuration. This paper first introduced the OVATION system cabinet， branch （BRANCH）， slot （IO card）， branch of insurance and insurance card configuration method， from the power supply to each piece of card and the communication controller are described in detail， and the disadvantages are described. After the article for the shortcomings of the control system IO signal for reliable configuration， to ensure that the system in the case of problems can minimize the impact.

Key words：branch;slot position;safety;dispersion

1 前言

托電公司使用的DCS為艾默生過(guò)程控制公司OVATION系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)先進(jìn)，功能齊全，運(yùn)行可靠。本文主要從機(jī)組重要IO測(cè)點(diǎn)分布配置可靠性要求出發(fā)，針對(duì)運(yùn)行多年來(lái)發(fā)現(xiàn)該DCS系統(tǒng)一些特點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化配置。OVATION系統(tǒng)涉及IO測(cè)點(diǎn)的有關(guān)設(shè)備主要有機(jī)柜，分支，卡件，保險(xiǎn)以及相連接的通信及電源電纜，最后就是通信。

2 OVATION系統(tǒng)機(jī)柜及分支配置方式的介紹

由圖可知，每個(gè)機(jī)柜正面（反面）有兩個(gè)分支（稱(chēng)為BRANCH），兩個(gè)分支頂端通過(guò)ROP板相連，ROP板給兩個(gè)分支供電，也是兩個(gè)分支通信的中轉(zhuǎn)站。主柜正面兩個(gè)分支ROP板電源由電源分配板提供，通信是和控制器（CPU）通過(guò)金手指直接相連。主柜背面電源來(lái)自電源分配板，通過(guò)一根串口通信電纜接至主柜正面ROP板。-1擴(kuò)展柜正面電源來(lái)自電源分配板，通信是由一根串口通信線連接至主柜背面ROP板。-1擴(kuò)展柜背面ROP板電源及通信都連接至自-1擴(kuò)展柜正面ROP板。-2擴(kuò)展柜電源來(lái)自-2擴(kuò)展柜的背面電源（單獨(dú)電源），通信來(lái)自主柜正面ROP板。-2擴(kuò)展柜背面ROP板電源來(lái)自電源分配板，通信線連接至正面ROP板。-3擴(kuò)展柜正面ROP板電源來(lái)自-2擴(kuò)展柜背面電源分配板，通信來(lái)自-2擴(kuò)展柜背面ROP板。-3擴(kuò)展柜背面ROP板電源及通信均來(lái)自機(jī)柜正面的ROP板。從這里就可以看出，最可靠的就是主柜正面的兩個(gè)分支。

3 冗余IO信號(hào)可靠性?xún)?yōu)化

3.1開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)。

（1）這里主要想說(shuō)的開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)主要指互為冗余設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)視，還有一些冗余信號(hào)主要是作為保護(hù)連鎖的壓力溫度等。對(duì)于互為冗余設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)視監(jiān)視信號(hào)，運(yùn)行中的設(shè)備跳閘信號(hào)發(fā)出后，DCS要及時(shí)發(fā)出冗余備用設(shè)備啟動(dòng)指令，所以設(shè)備的狀態(tài)信號(hào)很重要。還有就是冗余的作為保護(hù)連鎖的開(kāi)關(guān)量信號(hào)，比如爐膛負(fù)壓等。這些信號(hào)都需要分配在不同的分支上。

（2）用于保護(hù)的開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)配置。機(jī)組大量保護(hù)使用開(kāi)關(guān)量信號(hào)進(jìn)行判斷，其中大部分信號(hào)使用SOE卡，信號(hào)攝取方式主要是“三取二”。為了保證信號(hào)可靠性，也要將冗余信號(hào)分配在不同的分支上，保證連鎖保護(hù)可靠。

3.2模擬量輸出信號(hào)。機(jī)組模擬量輸出信號(hào)可靠性主要是針對(duì)一些閥門(mén)的指令信號(hào)，例如高低加的正常疏水門(mén)及事故疏水門(mén)，鍋爐各臺(tái)磨煤機(jī)、給煤機(jī)的指令信號(hào)，風(fēng)機(jī)的動(dòng)葉指令等等。以一號(hào)高加為例，其正常疏水門(mén)和事故疏水門(mén)必須在不同的分支上，以保證安全。每套制粉系統(tǒng)，給煤機(jī)煤量指令，熱風(fēng)門(mén)，冷風(fēng)門(mén)等指令屬于控制同一套對(duì)象，可以配置在一套卡件。但和另一套制粉系統(tǒng)不能在同一分支上。還有AB引風(fēng)機(jī)，AB送風(fēng)機(jī)，AB一次風(fēng)機(jī)的動(dòng)葉指令也不能在同一個(gè)分支上。

4 結(jié)論

通過(guò)文章中論述，為了保證信號(hào)的可靠性，要將DCS存在不可靠造成的風(fēng)險(xiǎn)降低到最低。這就需要火電廠熱控設(shè)計(jì)人員提前考慮，在設(shè)計(jì)機(jī)柜出線圖時(shí)充分考慮DCS系統(tǒng)硬件特點(diǎn)，合理布置重要IO測(cè)點(diǎn)的位置。文中提到的OVATION系統(tǒng)，按照本文中所列舉的方式進(jìn)行IO通道的合理布置，能夠規(guī)避DCS存在的一些缺點(diǎn)產(chǎn)生的安全隱患，提高熱控設(shè)備運(yùn)行可靠性。托電公司已經(jīng)利用機(jī)組停運(yùn)的機(jī)會(huì)按照文中所列的方式進(jìn)行的通道優(yōu)化。保證了設(shè)備運(yùn)行可靠。

參考文獻(xiàn)：

[1]侯新建.火電廠分散控制系統(tǒng)信息安全[J].自動(dòng)化博覽.2015.z2

作者簡(jiǎn)介： 王志良（1985.11.06），男，工程師，畢業(yè)于華北電力大學(xué)，現(xiàn)任內(nèi)蒙古大唐國(guó)際托克托發(fā)電有限責(zé)任公司設(shè)備部熱控室班長(zhǎng)。