安徽省電力試驗研究所章正林
　　
　　洛河發(fā)電廠胡根生謝明
　　
　　【摘要】本文介紹了洛河發(fā)電廠#1機組改造順序控制系統(tǒng)設(shè)計所采用的控制策略，以及系統(tǒng)組態(tài)、調(diào)試和投用情況，并就順序控制系統(tǒng)的設(shè)計提出了一些看法。
　　
　　【關(guān)鍵詞】順序控制系統(tǒng)子組級設(shè)備級SCS
　　
　　洛河發(fā)電廠#1機組原為上海鍋爐廠七十年代設(shè)計的雙爐膛直流爐，汽輪機也是該年代產(chǎn)品。由于該機組控制水平、安全性、可靠性已經(jīng)不能適應(yīng)電網(wǎng)調(diào)峰要求，機組熱效率也不高，為此省電力公司把該機組作為今年的重點技改項目。熱控部分的改造主要是采用集散控制系統(tǒng)。DCS采用新華控制工程有限公司的XDPS-400系統(tǒng)。系統(tǒng)包括：MCS、BMS、SCS、ECS、DAS、DEH、MEH七大子系統(tǒng)。
　　
　　順序控制系統(tǒng)（SCS）將鍋爐和汽機的全部輔機和設(shè)備以及部分發(fā)電機的部分輔助設(shè)備納入DCS控制。SCS共有I/O點1797點，其中DI：1171點，DO：592點，AI：34點。SCS的設(shè)計和組態(tài)由安徽省電力試驗研究所完成，調(diào)試工作由洛河發(fā)電廠承擔。
　　
　　一、控制功能
　　
　　1、順序控制系統(tǒng)子組級設(shè)計
　　
　　子組級功能組的設(shè)計主要集中鍋爐風煙系統(tǒng)。對于鍋爐風煙系統(tǒng)，集中了鍋爐側(cè)的大部分輔機和設(shè)備，輔機的連鎖和保護條件眾多，設(shè)備之間的連鎖和保護條件很復(fù)雜，而且啟動閉鎖條件也很多，工藝流程復(fù)雜，操作繁雜，很容易引起誤操作。具體包括：送風機A/B順控啟動子組、引風機A/B順控啟動子組、空預(yù)器A/B順控啟動子組、開通道A/B順控子組和風煙系統(tǒng)A/B組順控啟動子組共10套子組級功能組，另外在汽機部分設(shè)計了電動給水泵順控啟動/停止子組2套。
　　
　　對于簡單的工藝系統(tǒng)，比如開式水、閉式水、凝結(jié)水等，如果設(shè)計子組級順控，只有兩個或三個步序。針對這種情況，我們設(shè)計了設(shè)備聯(lián)動功能，也達到了順控子組級的功能。例如：凝結(jié)水泵啟動后聯(lián)動出口門，出口門自動打開，不需要運行人員再進行操作。
　　
　　2、順序控制系統(tǒng)設(shè)備級設(shè)計
　　
　　對于單個的輔機和設(shè)備，全部可以在CRT上進行操作，它集中了保護和聯(lián)鎖功能，同時也是運行人員對設(shè)備操作的接口，是整個SCS系統(tǒng)的核心，也是SCS設(shè)計和調(diào)試的重點。
　　
　?。?）對于輔機（送風機、引風機、空預(yù)器、電泵等）充分考慮了聯(lián)鎖和保護邏輯。既要根據(jù)廠家提供的資料保證輔機的安全運行，又要確保機組的安全穩(wěn)定生產(chǎn)。以風煙系統(tǒng)為例，在確保單臺輔機和設(shè)備的安全可靠運行之外，我們考慮了交叉運行方式，如兩臺空預(yù)器或A空預(yù)器運行、A引運行、B送運行；兩臺空預(yù)器或B空預(yù)器運行、B引運行、A送運行等。同時還設(shè)計了部分電氣聯(lián)鎖，如空預(yù)器、送風機和引風機全部在運行時，一臺空預(yù)器跳閘，聯(lián)跳同側(cè)的引風機和送風機；空預(yù)器、送風機和引風機全部在運行時，一臺引風機跳閘，聯(lián)跳同側(cè)的送風機等。
　　
　?。?）對于鍋爐輔機油系統(tǒng)和汽機側(cè)油系統(tǒng)，除汽機油系統(tǒng)只設(shè)計CRT啟停和監(jiān)視功能、聯(lián)鎖功能由電氣硬接線回路完成外，其它油系統(tǒng)的各項功能都用SCS實現(xiàn)。
　　
　　（3）汽機和鍋爐汽動給水泵的本體和管道的疏水門設(shè)計了完善的保護和聯(lián)鎖功能。在機組正常啟停和運行時，運行人員無須進行干預(yù)，疏水門根據(jù)各種工況自動開關(guān)。同時各項超弛開關(guān)信號均設(shè)計為脈沖信號，當出現(xiàn)緊急情況運行人員可以進行CRT手動操作，以確保系統(tǒng)的安全。
　　
　　（4）對參與保護的溫度等模擬量保護信號全部設(shè)計品質(zhì)檢測和斷線保護功能，可避免保護信號或回路不正常而引起保護誤動作。
　　
　　3、SCS與其它系統(tǒng)的接口
　　
　　SCS受控設(shè)備眾多，其接口信號的設(shè)計直接關(guān)系到SCS的順利投運，也會影響到其它系統(tǒng)的安全運行。
　　
　?。?）對于DCS內(nèi)部其它系統(tǒng)使用的SCS信號，鑒于DCS的可靠性，全部通過上網(wǎng)通訊，不再按傳統(tǒng)的硬接線方案。這樣可以節(jié)約很多I/O通道等系統(tǒng)資源。
　　
　?。?）CCS所控調(diào)門前隔離電動門由SCS控制，SCS除設(shè)計CRT手動開關(guān)外，還接受CCS的聯(lián)動信號。將這些聯(lián)動信號設(shè)計為超弛功能，以保證隔離電動門按照CCS要求正確動作。
　　
　?。?）SCS的閥門和電磁閥DO輸出全部采用繼電器隔離（繼電器直接安裝在DO輸出接線板上），確保DCS系統(tǒng)與外界隔離；對于輔機DO輸出，考慮到繼電器的容量，增設(shè)大容量繼電器柜進行隔離。
　　
　　二、SCS的組態(tài)與調(diào)試
　　
　　如前所述，XDPS-400采用當今zui為流行的美國微軟的WINDOWSNT操作系統(tǒng)，采用了專門的圖形組態(tài)工具，人機界面友好，組態(tài)、調(diào)試和維護都極為方便。
　　
　　該機組SCS系統(tǒng)設(shè)計了兩種控制：一種為設(shè)備級控制，由設(shè)備聯(lián)鎖、保護和運行人員手動操作許可條件組成。這一部分的組態(tài)是通過各種功能塊的組合來完成的。對于各種不同的設(shè)備（如失氣開、失氣關(guān)、帶電開、帶電關(guān)和單線圈、雙線圈等）的不同要求可通過選擇DEVICE算法的工作模式達到控制要求，修改非常方便。
　　
　　SCS另一種控制為子組級順控。XDPS-400專門提供一種步進邏輯運算模塊：STEP，它提供了組級順控和子組級順控邏輯的實現(xiàn)方法。每個STEP模塊，zui多可實現(xiàn)8步輸出，接收8路完成信號，可設(shè)置每個步序的設(shè)定時間和限定時間，可進行啟動、停止和復(fù)位，還能輸出步序（STEP）、步序運行時間（TRUN）、步序剩余時間（TRST）、步序進行（RUN）、步序完成（END）和步序故障（FAIL）。如果一個子組級順控超過8步，可將多個STEP模塊串接起來實現(xiàn)。因為子組級順控的實現(xiàn)常被現(xiàn)場設(shè)備可控性好壞所制約，所以洛河電廠#1機組改造工程根據(jù)運行要求和設(shè)備情況SCS設(shè)計了十幾個子組級順控。
　　
　　XDPS-400圖形生成軟件（Maker），操作系統(tǒng)同樣采用WindowsNT或Windows95以上的環(huán)境。
　　
　　三、幾點看法
　　
　　通過對SCS系統(tǒng)的設(shè)計和多臺機組順控系統(tǒng)的調(diào)試，對順序控制系統(tǒng)有幾點看法：
　　
　　1、相對簡單的工藝系統(tǒng)的啟動/停止，若設(shè)計子組級，只需要兩個或三個步序，沒有減少多少操作步驟，已沒有設(shè)計子組級順控的必要。只要設(shè)計必要的設(shè)備聯(lián)動邏輯，也能夠達到順控子組級的功能，也取到了保證工藝系統(tǒng)的安全運行和減少運行人員勞動強度的作用。
　　
　　2、對子組級順控的設(shè)計，要充分了解工藝系統(tǒng)的流程和受控設(shè)備的可控性，還要十分清楚機組的運行規(guī)程和運行人員的操作習慣，這樣設(shè)計的子組級順控才能被電廠運行人員和熱控維護人員接受，具有很好的實用性，同時也能提高子組級順控的投運率。
　　
　　3、DCS的報警窗口顯示的滾動報警信息，運行操作人員稍不留神，報警信息就會一逝而過。因此SCS畫面要顯示各項保護和聯(lián)鎖的報警信息，操作畫面要給運行操作人員提供詳細的操作指導和幫助，盡可能地防止誤操作的發(fā)生。
　　
　　4、對于單/雙電磁閥的控制設(shè)計，必須充分考慮到電磁閥失電要朝著安全方向動作，達到保護機組安全的目的。
　　
　　四、投運情況
　　
　　經(jīng)過設(shè)計和調(diào)試人員的努力，該工程設(shè)計的12套子組級順控在調(diào)試和168小時試生產(chǎn)過程中都能順利投用。SCS的各項保護和聯(lián)鎖功能一直投用正常，未出現(xiàn)誤動和拒動現(xiàn)象?？偟膩碚f，該系統(tǒng)的設(shè)計、施工和調(diào)試都是成功的，達到了機組改造的要求。
　　
　　該機組制粉系統(tǒng)采用中間倉儲式乏氣送粉，制粉系統(tǒng)的啟停十分復(fù)雜，換風操作難度很大，很容易發(fā)生誤操作現(xiàn)象。針對這種情況，目前正在進行制粉系統(tǒng)自動換風的研究和試驗。一旦自動換風試驗順利完成，可考慮增加制粉系統(tǒng)啟停子組級順控的設(shè)計和試驗。
　　
　　從XDPS-400在洛河電廠#1機組現(xiàn)在的應(yīng)用來看，其硬件成熟、可靠，其軟件對于使用者和調(diào)試者類似于傻瓜機，只要有WINDOWS操作系統(tǒng)的部分基礎(chǔ)，易學、易用，修改下裝都很方便。同樣對于熱工的維護和改造也十分方便。