發電廠DCS畫面及邏輯優化

摘 要：根據巴基斯坦Bin Qasim機組DCS控制系統在調試過程中暴露的問題，提出對原來設計的畫面及邏輯進行優化。巴基斯坦Bin Qasim聯合循環電廠采用美國ovation的DCS系統，DEH采用哈汽自控的控制系統。文章主要介紹對DCS畫面及邏輯進行的優化的方案和具體的改進措施。

關鍵詞：DCS；邏輯；優化

1 DCS畫面優化

原設計中沒有用來監視汽輪機潤滑油壓的變送器，經開會討論后在一瓦進油管道上加裝潤滑油壓變送器，因為整個潤滑油系統是套裝油管道，在母管上安裝取樣點十分不便，最后確定在一瓦進油處取樣，加裝變送器用于監視汽輪機潤滑油壓。

原設計低壓缸軸封供汽溫度要控制在150℃，可竟然在減溫水后的管道上沒有設計RTD，經討論后在低壓缸軸封供汽管道減溫水后水平管道安裝RTD，為防止減溫水直接噴到RTD測溫元件上，RTD的位置要與噴水減溫的位置保持一定的距離。

原設計汽輪機推力瓦只有正推力瓦有溫度測點，而副推力瓦沒有測點，最終由于各種原因沒有增加副推力瓦測點，但建議在大修時，如果能增設副推力瓦測點，盡量增加，這樣在減負荷、甩負荷的時候可以監視到推力瓦的工作情況。

閥門故障信號：過力矩、堵轉、電機過熱、電池電量低、內部電源故障、電源缺相、掉相、閥位掉失、就地接線故障、內部系統故障等故障信號在DCS上統一顯示故障，閥門顏色變成黃色。這樣便于運行人員知道閥門出現故障，好聯系熱控人員檢查閥門具體故障情況。

閥門沒有開關反饋：當閥門開反饋和關反饋沒有發給DCS時，也應該給運行人員一個反饋，這時閥門變成藍色，有利于運行人員知道閥門的工作狀態。

閥門正在開/關時的狀態顯示：當閥門正在開時，閥門應該顯示紅色閃爍，當閥門開反饋信號反饋到DCS時，閥門變成紅色；當閥門正在關時，閥門應顯示綠色閃爍，當閥門關反饋信號反饋到DCS時，閥門變成綠色。

調門的開關反饋顯示：當調門開度>95%，認為閥門全開，調門顯示紅色；當調門開度<2%，認為閥門全關，調門顯示綠色；當閥門開度處于2%-95%之間，調門顯示藍色。

運行輔機跳閘、備用輔機啟動一定要有報警。輔機要有啟動允許畫面和跳閘首出。

可對畫面頁眉頁腳進行畫面優化，頁眉顯示各系統進入窗口，窗口變紅表示這個系統有報警，運行人員可點擊這個窗口進入，查看報警。頁腳里面有主要的參數及輔機運行情況顯示。

聯鎖開關用鎖頭表示既形象又簡單，用灰色打開的鎖代表不允許投入聯鎖的狀態；用綠色打開的鎖代表允許投入聯鎖的狀態；用紅色打開的鎖代表聯鎖投入成功。

允許投入聯鎖：當聯鎖投入后，被聯鎖設備不會立即啟動。如有一臺輔機運行且母管壓力不低時，同時備用輔機具備啟動允許條件才允許投入聯鎖，畫面鎖頭由打開的灰色鎖頭變成打開的綠色鎖頭，表示備用輔機具備投入聯鎖的條件。此時，點擊綠色鎖頭，會使備用輔機投入到自動位，及備用輔機相關閥門到正確位置，當備用輔機投入到自動位，相關閥門到正確位置，鎖頭變成紅色閉合，聯鎖投入成功。

2 邏輯優化

2.1 各信號的具體含義

啟動/開允許：設備在滿足一些條件后才啟動，需要這些條件同時滿足（與）。

停止/關允許：設備在滿足一些條件后才停止，需要這些條件同時滿足（與）。

自動啟/開：由某一條件觸發，設備自動啟動，但需要滿足設備啟動允許條件且設備在自動位。

自動停/關：由某一條件觸發，設備自動停止，但需要滿足設備停止允許條件及設備在自動位。

保護啟/開：由某一條件觸發，設備自動啟動，但不需要滿足設備啟動允許條件，與設備在自動位與手動位無關。

保護停/關：由某一條件觸發，設備自動停止，但不需要滿足設備停止允許條件，與設備在自動位與手動位無關。

跳閘信號：DCS未發出手動停指令或者自動停指令，設備從運行狀態變成停止狀態視為跳閘，與停止信號有著本質的區別。

2.2 順序控制系統的優化[1]

順序控制系統必須具有以下主要功能：（1）自動判斷允許操作條件，在條件滿足時，執行和轉換程序。（2）提供人機轉換接口，除按程序自動控制外，還可向運行人員提供點步（步序手動方式）、跳步及手動操作等功能，同時提供必要的顯示、報警和故障信息。（3）具有一定的程序檢查功能，在有必要時可設置驗證程序運行正確性的自檢電路。（4）具有一定的保護功能，在執行程序時檢查執行機構的故障，在發生各種事故時可以中斷和復歸控制進程。

順序控制系統必須考慮的問題：（1）保護聯鎖控制優于順序控制，即在順序控制過程中保護聯鎖動作時，控制系統應根據保護聯鎖要求中斷控制或回到安全狀態（復零或退到某一程序步）。（2）順序控制與自動調節系統的關系有以下2種：a.機組順控啟停過程中調節控制從屬順序控制系統，即根據順序控制系統的操作指令投入、切除調節控制系統或改變定值，待順序控制完成后，調節控制系統恢復其控制獨立性。b.機組正常運行過程中，順序控制系統從屬調節控制系統，用以擴大調節控制系統的調節范圍，完善調節功能。c.優先級：單個設備的啟停分為運行人員手動、程序自動、聯鎖保護。聯鎖保護指令優先級最高，其次是自動，手動指令級別最低。

順序控制設計中常用的方法：（1）步序自動/手動：順序控制系統在步序自動方式下，實現某個功能組或功能子組的自動控制，即按預先設計的順序步序自動地控制設備的啟動或停止；順序控制系統在步序手動方式下，由操作員手動操作發出每一次執行指令，按控制要求完成每一步設備的啟動或停止等控制。（2）跳步：跳步指跳過某一（些）步不執行，或者是忽略某步的反饋信號而進入下一步的控制，其用于：a.不同工況時有些步不能操作，根據當前機組運行工況的需要跳入下一步執行。b.上一步控制已完成，但是由于設備異常無法提供反饋信號，需要跳入下一步執行。（3）自保持：控制命令發出后，為了保證設備動作的完成，控制系統利用其內部輸出線圈的接點將輸出指令保持一定的時間，確保設備執行動作的完成。（4）中斷及退回：在機組及輔機啟動程序運行過程中，當保護聯鎖控制發出或運行人員發出程序停止指令時，將中斷順序控制程序的執行或退回到安全狀態。（5）互鎖：程序控制在某些方面應用了控制閉鎖，使某些特定的狀態不同時出現。如正轉和反轉電磁接觸器不可同時導通；開閥門和關閥門命令不許同時發出等。（6）二次判據：將設備控制反饋信號作為順序控制進程的判據，即把該信號作為下一程序步執行的必要條件。

參考文獻

[1]周尚周.大型火電機組運行維護培訓教材，熱控分冊[M].北京：中國電力出版社，2010.