順序控制系統設計原則在DCS系統改造中的應用

陳聞起

唐山三友集團遠達纖維有限公司 河北唐山 063000

順序控制系統具體指的就是機組輔機與不同工藝子系統順序啟動與停止，并對工藝系統設備實施必要保護。順序控制系統屬于DCS系統節點，在運行方面具有獨立性，不僅能夠對系統發出指令進行接收，同時也可向其他系統發送相應的指令與信息。在設計實踐中，要想確保順序控制系統可靠，就應當結合既有經驗，參考特定原則落實設計工作，綜合衡量各環節。由此可見，深入研究并分析順序控制系統設計原則在DCS系統改造中的實際應用具有一定的現實意義。

1 保護拒動不允許應規避保護誤動發生

順序控制系統在設計方面，應對控制回路內設備發生故障的動作狀況作出綜合考慮，所以說，各項保護設計均體現出保護誤動和保護拒動之間的矛盾。如果保護系統出現拒動，實際損失將遠遠超出系統誤動損失[1]。為此，結合既有原則，在設計保護回路的時候，設計的原則就是即便出現誤動，也不允許出現拒動。所以說，設計順序控制系統的過程中，同樣要遵循這一基本原則，合理借助DCS系統的靈活組態特點等，不斷改進保護回路設計。

以機組鍋爐大聯鎖為例，在設計過程中，回路選擇動作信號主要是風機運行信號。也就是說，如果引風機運行信號不存在，大聯鎖就會發生動作，有效規避風機停信號失靈而誘發保護拒動。然而，在這種情況下，會因為風機運行信號存在故障而出現保護誤動。之所以采用以上設計方法，最主要的目的就是對保護拒動的發生予以抑制，并規避保護誤動的出現，為此，有效優化了控制程序與位置信號工作電源。之前，在發生大聯鎖動作以后就會跳排粉機，主要是利用其跳閘信號使給粉電源和給粉機停止運行。在改造期間，選擇控制模件內部信號后，實際發生故障的幾率明顯下降。對于大聯鎖動作信號而言，主要是通過順序控制系統模件的內部實現傳遞目標。所以說，在回路經改造以后，大聯鎖動作信號會向給粉機、給粉電源以及排粉機中送達[2]。在這種情況下，就可以規避跳排粉機不順利所引起的鍋爐滅火打炮問題的發生。由此可見，DCS控制系統最突出的優勢可就是使設計保護回路的時候獲得更大開拓空間。然而，保護回路的設計很難對保護誤動、保護拒動矛盾加以解決，仍需借助DCS系統優勢，參考基本原則展開設計工作，盡可能保證在保護拒動不發生的情況下，規避保護誤動的出現。

2 控制回路設計應遵循分散基本原則

現階段，機組DCS系統的分散功能相對成熟，且能夠保證系統內各控制模件的功能處于獨立狀態。對輔機控制回路進行設計的過程中，要對模件獨立性加以利用，而輔機全部控制信號則借助統一模塊實施處理。在這種情況下，即可構建獨立單元，即便其中某一單元發生故障，也不會使其他單元受到影響。如果兩個輔機可完成相同功能，應盡可能不選擇同一模件組態，確保在某模件發生故障的情況下，盡量規避影響工藝系統的程度[3]。以內冷水泵控制為例，兩臺內冷水泵主要包括兩塊模件組態，即便其中一模塊有故障發生，進而引起內冷水泵跳閘情況，另外一內冷水泵就能夠馬上聯鎖并啟動，使內冷水系統更加穩定。

3 控制系統信息檢測要可靠

綜合考慮運行規定要求，對工藝運行參數數值進行確定，可對超限報警與跳閘展開合理化設置，使得被控對象得到必要保護。但需要注意的是，全部被控對象信號均需具備較強的穩定性，所以，應單獨選擇測量儀表對信號進行優選處理，確保在某儀表出現故障的情況下不會對保護回路整體效果產生影響，并且能夠被及時發現。以汽輪機軸承潤滑油壓力保護為例進行分析，即可選擇使用5個壓力控制器，選擇其中的3個，借助三取二邏輯的原則，將油壓低停機功能充分發揮出來。另外，所有壓力控制器的動作均具備熱工信號，針對油壓低聯潤滑油泵而言，則要對剩余2個壓力控制器進行使用，以達到直流事故油泵與交流油泵聯合啟動的目標[4]。在這種情況下，就能夠有效優選保護系統所檢測的信息數據，經危險分散處理后，即便某壓力控制器出現故障，同樣不會引起保護系統拒動或者是誤動，而且在發生聯鎖系統故障以后，也不會使保護回路受影響，一定程度上提高了低油壓保護穩定水平。

順序控制系統的子系統中存在諸多聯跳、工藝聯鎖和保護跳閘的情況。一旦其邏輯與出口均在系統內部形成，那么出口就需要轉至其他的子系統以執行[5]。安靠規范要求，很多指令并不會經由數據網絡通訊方式，而是選擇硬接線連接的方式。針對接點信號輸入的形式，要求針對不同工藝流程實施區別性分析。如果是普通控制回路，則要遵循動合型原則設計，若為關鍵性控制回路，則要結合具體情況采取設計的方式。

4 結語

綜上所述，在此次研究中，針對DCS系統改造中應用順序控制系統的基本原則展開了相關性分析和探討，并且伴隨控制思想的發展以及DCS系統的進步，設計原則也將更具先進性特征，進而為控制系統的設計提供有價值的參考依據。除此之外，要想確保機組運行安全，也必須結合實際狀況，踐行基本設計原則，科學合理地設計控制回路，以免保護系統出現拒動或者是誤動。