DCS中塊地址對SCS的影響

田亞菲

鄭州裕中能源有限責任公司

DCS中塊地址對SCS的影響

田亞菲

鄭州裕中能源有限責任公司

DCS中由于塊地址的分配不合理，造成信號的再循環，使DCS中高塊號功能塊的輸出失去實時性，影響SCS系統中相關設備的正常運行。本文針對信號再循環產生的原因做了具體分析并提出了解決問題的辦法。

塊地址；信號再循環；SCS；實時性

順序控制系統（SCS），也稱為程序控制系統或開關量控制系統。在大型火電廠中，隨著機組容量和參數的提高，熱力系統復雜程度的增加，操作人員很難勝任手動完成機組的操作。特別在機組啟停和事故處理過程中，需要進行判斷和操作的項目非常多，而且操作失誤引起的后果非常嚴重，因此使用安全可靠的SCS系統來對這些設備和系統進行控制非常重要。熱工自動控制技術的發展，特別是隨著分散控制系統（DCS）的出現和完善，為實現安全、可靠的順序控制系統創造了條件。

采用SCS后，操作員只需按一個按鈕，則該熱力系統及其相關設備按安全啟、停規定的順序和時間間隔自動動作，運行人員只需監視各程序的執行情況，從而減少了大量繁瑣的操作。SCS系統對設備的動作都進行設置了嚴密的安全連鎖條件，當自動順序操作時，如果設備動作條件不能滿足，設備就會被閉鎖，這樣就避免了操作人員的誤操作，從而保證了設備的安全。

鑒于順序控制好的特點，電廠很多開關狀態的設備很多都納入了順序控制系統。鍋爐定排是由一系列開關量的電動執行機構組成，一般分為四組，依次為鍋爐前墻、左墻、后墻和右墻定排子組四部分。每一子組都有好多個電動執行機構組成，如果單個的操作，任務量很大，一般都用程控操作。而這四個子組程控可以單獨順控操作也可看成一個功能組，通過一個總操按鈕實現程控操作。程控步序為按總操按鈕，觸發前墻定排子程控組，子功能組包含的開關量電動執行機構開始動作，直到走完。當前墻子功能組走完時，結束信號觸發左墻定排子組程控，依次進行直到結束，發一結束信號，提醒運行人員。

舉例：豫聯電廠5#機組試運期間，發現鍋爐定排在走完第三步后即后墻后，程控不向下走，并且第四部子組發不允許信號，但打開第四步子程控組，單獨操作沒有問題，可以繼續執行。這說明字組程控邏輯沒問題，有可能出現的問題是第三步完成時沒有給出觸發第四步的信號。根據此判斷對邏輯展開了檢查，檢查結果是在第三步完成時給出了觸發第四步的信號，邏輯之間的銜接沒有問題。隨后對所有邏輯仔細檢查發現邏輯沒有任何問題，既然邏輯沒有問題，但為什么出現第四步不允許呢？是什么觸發不允許的信號？帶著這樣的問題，有對邏輯進行了檢查，不經意間發現原來是一個脈沖功能快的地址比后面的多狀態設備驅動塊的地址大，對脈沖功能塊重新分配了一個小點的地址，下裝邏輯，再一次程控操作，問題解決。

為什么會出現這樣的情況呢？這要從DCS的工作原理解釋了。DCS作為過程控制設備是以微處理器為基礎的，其實本質上它是一個計算機控制系統，只不過與計算機相比有更強的與工業過程相連的接口，對控制要求具有更適合的編程語言。所以DCS對其功能塊的執行順序是一種掃描過程，是根據塊地址的大小從低到高的順序進行的。一般，較低塊號安排給靠近硬件輸入的功能快，下游功能快的地址高于上游的功能塊地址，這樣可以避免造成信號的再循環。信號的再循環就是當一個低塊號功能塊的輸入來自高塊號功能塊時，由低到高一次執行完所有功能塊后低塊號功能塊使用的輸入并不是本次運算中高塊號功能塊的實時輸出，只有再計算一遍全部功能塊，低塊號功能塊才使用到高塊號功能塊提供的輸入。只有高塊號功能塊的輸出來自低塊號功能塊時，高塊號的輸出才是這一個執行周期內的實時值。

上圖就是原邏輯圖，圖中或塊為4946，而多狀態設備驅動功能塊（MSDVDR）卻是4905，這樣就形成了信號的再循環。當第三步結束觸發第四步時，由于脈沖塊的塊地址高，這樣首先給多狀態設備驅動功能塊（MSDVDR）的是1 0，這樣就不觸發MSDVDR選為自動，4906(N+1)為0，而這個就是第四步的不允許信號，并且閉瑣第四步程控啟，由于再執行一個周期，雖最后當真正的觸發信號來時，即1 1，讓4907(N+2)輸出為1，但這時2秒的脈沖幾乎用完，這樣就不會再起到作用。因此也就不難理解邏輯沒問題而報不允許的原因了。鑒于這樣的原因，通過把或塊的地址改為4888，而多狀態設備驅動塊（MSDVDR）的地址不變，還為4905，這樣就實現了高塊號功能塊的輸出來自低塊號功能塊，使高塊號MSDVDR輸出具有實時性，問題解決。

通過對上面例子的分析，我們可以看到由于塊地址分配的不合理，造成信號的再循環，使順序控制系統的執行受到影響。因此，在實際工作過程中，我們工作要盡量做細，不出現失誤，把好最后一道關。

[1]肖大雛.控制設備及系統[M].中國電力出版社,2006.

田亞菲（1982-），男，河南平頂山人，現任職于鄭州裕中能源有限責任公司。