XDPS-400分散控制系統(tǒng)在媽灣電廠#5機(jī)組MCS系統(tǒng)的應(yīng)用體會

發(fā)布：2018-12-18 | 點擊：人次

摘要：XDPS-400分散控制系統(tǒng)在媽灣電廠#5機(jī)組MCS系統(tǒng)的應(yīng)用體會資訊由優(yōu)秀的流量計、流量儀生產(chǎn)報價廠家為您提供。深圳媽灣電廠規(guī)劃裝機(jī)容量為4臺300MW燃煤機(jī)組，為深圳媽灣發(fā)電廠續(xù)建工程。4臺機(jī)組分兩期建設(shè)，機(jī)組編號延續(xù)媽灣發(fā)電廠#1、#2機(jī)組，一期工程建設(shè)的#3、#4機(jī)組已分別于1996年和199。更多的流量計廠家選型號價格報價歡迎您來電咨詢，下面是XDPS-400分散控制系統(tǒng)在媽灣電廠#5機(jī)組MCS系統(tǒng)的應(yīng)用體會文章詳情。

深圳媽灣電廠規(guī)劃裝機(jī)容量為4臺300MW燃煤機(jī)組，為深圳媽灣發(fā)電廠續(xù)建工程。4臺機(jī)組分兩期建設(shè)，機(jī)組編號延續(xù)媽灣發(fā)電廠#1、#2機(jī)組，一期工程建設(shè)的#3、#4機(jī)組已分別于1996年和1997年投產(chǎn)發(fā)電。二期工程建設(shè)的#5機(jī)組已于2002年11月投產(chǎn)發(fā)電，#6機(jī)組計劃于2003年投產(chǎn)發(fā)電。

媽灣電廠#5、#6機(jī)組為國產(chǎn)引進(jìn)型300MW燃煤機(jī)組，主機(jī)為哈爾濱三大動力廠產(chǎn)品，鍋爐為強(qiáng)制循環(huán)汽包鍋爐，制粉系統(tǒng)配備有六臺中速磨煤機(jī)，直吹式制粉系統(tǒng)。機(jī)組配備有兩臺各50%容量的汽動給水泵和一臺50%容量的電動給水泵。

二期工程的DCS系統(tǒng)采用上海新華控制工程生產(chǎn)的XDPS-400型分散控制系統(tǒng)，功能覆蓋范圍包括DAS系統(tǒng)（數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)）、MCS系統(tǒng)（模擬量控制系統(tǒng)）、FSSS系統(tǒng)（燃燒器管理系統(tǒng)）、SCS系統(tǒng)（順序控制系統(tǒng)）、DEH系統(tǒng)（汽輪機(jī)數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)）、MEH系統(tǒng)（小汽機(jī)控制系統(tǒng)）及ECS系統(tǒng)（電氣控制系統(tǒng)）。

MCS系統(tǒng)的軟件組態(tài)和現(xiàn)場調(diào)試投運由國電熱工研究院承擔(dān)，其中包括了簡易配置的電動旁路控制系統(tǒng)。

#5、#6機(jī)組中MCS系統(tǒng)的控制范圍和軟、硬件配置完全相同，下文敘述中僅以已經(jīng)投產(chǎn)的#5機(jī)組進(jìn)行說明。

MCS系統(tǒng)共占用DCS系統(tǒng)的16號、17號、18號三個DPU（分散處理單元），16號DPU主要完成機(jī)組主控系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、一次風(fēng)系統(tǒng)和制粉系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)，17號DPU主要完成送風(fēng)系統(tǒng)、引風(fēng)系統(tǒng)、輔助風(fēng)、燃油風(fēng)、燃料風(fēng)控制系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)，18號DPU主要完成主蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度、鍋爐主給水控制、除氧器水位及壓力控制、凝汽器水位控制、#1-#3高壓加熱器和#5-#8低壓加熱器水位控制系統(tǒng)及高、低壓旁路的自動調(diào)節(jié)。其他的簡單單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)分散在16號和17號DPU中，整臺機(jī)組只有6套基地式調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

媽灣電廠#5機(jī)組已于2002年11月1日一次順利通過168小時滿負(fù)荷試運行。在機(jī)組168小時試運開始時，包括代表機(jī)組自動化zui高運行水平的機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)已經(jīng)交付運行人員正常運行，自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)投入率達(dá)到了100%，調(diào)節(jié)品質(zhì)達(dá)到了《火力發(fā)電廠基本建設(shè)工程啟動及竣工驗收規(guī)程》的要求。在機(jī)組整個試運過程中，未發(fā)生一次非計劃停機(jī)停爐事故，其中MCS系統(tǒng)及早可靠的投入對機(jī)組的安全穩(wěn)定運行發(fā)揮了重要作用。以下談幾點作者在負(fù)責(zé)#5機(jī)組MCS系統(tǒng)軟件組態(tài)和現(xiàn)場調(diào)試過程中對XDPS-400型分散控制系統(tǒng)的一些體會。

1.硬件可靠性高

從DCS系統(tǒng)現(xiàn)場機(jī)柜受電開始,各DPU及I/O模件就一直處于工作狀態(tài),直至機(jī)組168小時試運結(jié)束移交生產(chǎn)為止,MCS系統(tǒng)所使用的硬件中,只有在#2高加和#3高加疏水門控制回路所使用的輸出模件中,先后損壞過3個模擬量輸出通道（懷疑由就地接線盒竄入強(qiáng)電所引起）,其他所有硬件均工作正常。曾在現(xiàn)場抽查了部分I/O模件的精度，全部符合新華公司出廠規(guī)定及與業(yè)主簽訂的合同要求。一般說來，基建施工期間由于趕工期及交叉作業(yè)，對DCS系統(tǒng)硬件的安全性構(gòu)成的威脅比正常生產(chǎn)時要大得多，XDPS-400型分散控制系統(tǒng)能達(dá)到如此的可靠性證明其系統(tǒng)硬件是值得信賴的。

2.控制周期短

在采用分散控制系統(tǒng)以前,MCS系統(tǒng)實際上是一種不間斷的連續(xù)的過程控制。采用了分散控制系統(tǒng)以后，由于計算機(jī)有多個任務(wù)需要響應(yīng)，而且每個控制功能模塊需要按一定順序依次計算，這就產(chǎn)生了一個控制周期的問題。從理論上講，控制周期越短，越接近于連續(xù)控制，控制系統(tǒng)的精度越容易得到保證。在一般的分散控制系統(tǒng)中，對MCS系統(tǒng)的控制周期大多數(shù)選用250毫秒，也有選用500毫秒甚至1000毫秒的。XDPS-400型分散控制系統(tǒng)可以按頁設(shè)置控制周期，且有多檔控制周期可供選擇。在本工程中，我們對MCS系統(tǒng)的控制周期全部設(shè)置為200毫秒，考慮到每臺300MW機(jī)組的所有模擬量控制系統(tǒng)全部集中在三對DPU中，能達(dá)到如此短的控制周期且直至機(jī)組移交生產(chǎn)未見任何異常，作者認(rèn)為是很滿意的。

3.控制模塊的功能較全

在分散控制系統(tǒng)內(nèi)部，是由一連串的控制功能塊（即功能碼）來實現(xiàn)設(shè)計人員的預(yù)想控制功能的。XDPS-400型分散控制系統(tǒng)原來的功能碼已經(jīng)能夠基本滿足大型火電機(jī)組的控制要求，但為了實現(xiàn)某些特殊的設(shè)計思想，在本工程的設(shè)計聯(lián)絡(luò)會上，作者曾代表業(yè)主提出了幾種功能碼的修改完善要求，新華公司按要求重新修改，滿足了業(yè)主要求，并借機(jī)對功能碼進(jìn)行了軟件升級。這些升級后的功能碼在機(jī)爐協(xié)調(diào)控制和主蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)中發(fā)揮了預(yù)想作用，使得能夠完成某些非常規(guī)的預(yù)測控制功能。相比較之下，引進(jìn)型分散控制系統(tǒng)如想達(dá)到修改功能碼的要求則幾乎是不可能的，這也反映了國產(chǎn)分散控制系統(tǒng)的競爭力之所在。

4.在線組態(tài)及參數(shù)調(diào)試比較方便

在本工程使用的XDPS-400型分散控制系統(tǒng)中，所有監(jiān)控DPU都是雙重冗余配置的。當(dāng)用工程師工作站連接上某個在線工作的DPU后，可以直接以zui簡單的作圖方式修改其內(nèi)部控制組態(tài)，修改后的控制組態(tài)立即執(zhí)行，不存在編譯的步驟，工作結(jié)束后再發(fā)指令將修改后的控制組態(tài)拷貝到備用DPU即可。因為MCS系統(tǒng)的現(xiàn)場調(diào)試和維護(hù)中，經(jīng)常需要對控制組態(tài)作出某些修改，這一特點就尤其顯得方便。例如在汽包水位控制系統(tǒng)的調(diào)試中，發(fā)現(xiàn)實際汽包水位信號高頻波動太大，就曾在水位控制系統(tǒng)仍舊保持在自動控制的方式下，給水位測量信號回路中增加了一個濾波功能塊，由于注意了各個模塊連接的先后次序，對控制系統(tǒng)沒有造成任何擾動。

另外，在工程師工作站的顯示畫面上，除了可以看到和其他分散控制系統(tǒng)類似的控制系統(tǒng)內(nèi)部信號傳遞信號數(shù)值以及趨勢圖外，還可以在組態(tài)圖中連接上幾個固定時間長度的小趨勢功能碼，這些小趨勢和控制組態(tài)在同一幅顯示畫面上，不會隨本畫面的組態(tài)修改或參數(shù)調(diào)整而隱藏，對一些單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動態(tài)參數(shù)調(diào)整，可以隨時觀察被調(diào)參數(shù)的趨勢進(jìn)行動態(tài)參數(shù)修改，縮短了調(diào)試時間。

5.全中文界面，便于運行維護(hù)

XDPS-400型分散控制系統(tǒng)的各種供運行人員監(jiān)視控制的顯示畫面全部采用中文，對運行維護(hù)人員帶來很大方便。甚至在控制系統(tǒng)組態(tài)圖上，也可以組態(tài)進(jìn)各種中文注釋字符，以方便熱工維護(hù)人員的理解和記憶。在以往的分散控制系統(tǒng)中，基建調(diào)式階段結(jié)束移交到生產(chǎn)運行以后，電廠熱工維護(hù)人員往往在看控制系統(tǒng)組態(tài)圖時難于理解原設(shè)計意圖，就是設(shè)計調(diào)試人員在幾個月不接觸圖紙之后回過頭再看時也經(jīng)常要花很大功夫來理解圖紙。在本工程中，我們在組態(tài)圖中加進(jìn)了大量的中文注釋字符，各部分的功能作用可以說是一目了然，極大地方便了電廠熱工維護(hù)人員，受到電廠人員的一致好評。

6.系統(tǒng)簡單易學(xué)，查找信號方便

在作者所接觸過的七、八種分散控制系統(tǒng)中，從應(yīng)用的角度來講，XDPS-400型分散控制系統(tǒng)是zui容易熟悉掌握的，一般有WINDOWS應(yīng)用基礎(chǔ)的人員通過一周左右的培訓(xùn)就可學(xué)會日常的系統(tǒng)軟、硬件運行維護(hù)。在國內(nèi)大部分電廠的熱工檢修專業(yè)分工中，一般都是按控制系統(tǒng)劃分班組，當(dāng)在節(jié)假日或晚上只有個別熱工人員值班時，如果現(xiàn)場出現(xiàn)某種異常情況，熱工維護(hù)人員往往因為不太熟悉別的班組管轄的控制邏輯，短時間內(nèi)找不到故障原因，從而延誤缺陷或故障的處理，對機(jī)組的安全運行構(gòu)成威脅。在XDPS-400型分散控制系統(tǒng)中，如果運行人員在顯示畫面上發(fā)現(xiàn)某種顯示、連鎖或幫助畫面出現(xiàn)故障，自己就可通過鼠標(biāo)調(diào)出故障信號來自哪個DPU，再由任何一個熱工維護(hù)人員在工程師工作站上通過故障信號的名稱就可輕易地找出引起故障信號的原因，給故障處理爭取了時間，也給熱工維護(hù)人員帶來方便。同時，在同一DPU內(nèi)部或不同DPU之間，通過系統(tǒng)自帶的頁間連接信號跳轉(zhuǎn)或通過信號名稱查找連接信號也很容易，給系統(tǒng)調(diào)試和日常維護(hù)帶來很大方便。

7.系統(tǒng)可在任一臺計算機(jī)上實時運行，能夠離線仿真

XDPS-400型分散控制系統(tǒng)可以安裝在任何一臺通用的臺式或筆記本電腦上實時運行，可以同時虛擬多個實時運行狀態(tài)的DPU，當(dāng)然這時所有現(xiàn)場信號和網(wǎng)絡(luò)連接信號會變成壞質(zhì)量。即便如此，通過輸入輸出信號的強(qiáng)制，很多開環(huán)試驗和閉環(huán)仿真試驗都可離線完成。像閉環(huán)控制系統(tǒng)的動作方向檢查、動態(tài)特性曲線的數(shù)學(xué)模型擬合以及動態(tài)參數(shù)調(diào)整對控制系統(tǒng)過渡過程曲線的影響等都可離線完成，一方面減少了在線調(diào)試時間，對機(jī)組的安全運行有利，另一方面也可離線進(jìn)行閉環(huán)控制系統(tǒng)改進(jìn)的模擬試驗以及對維護(hù)人員進(jìn)行培訓(xùn)。

綜上所述，新華公司的XDPS-400分散控制系統(tǒng)無論是硬件可靠性，還是軟件的可操作性，都不亞于甚至超過了國外進(jìn)口設(shè)備，完全可以用于300MW以上大型發(fā)電機(jī)組。

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