安徽省電力試驗研究所章正林
　　
　　洛河發電廠胡根生謝明
　　
　　【摘要】本文介紹了洛河發電廠#1機組改造順序控制系統設計所采用的控制策略，以及系統組態、調試和投用情況，并就順序控制系統的設計提出了一些看法。
　　
　　【關鍵詞】順序控制系統子組級設備級SCS
　　
　　洛河發電廠#1機組原為上海鍋爐廠七十年代設計的雙爐膛直流爐，汽輪機也是該年代產品。由于該機組控制水平、安全性、可靠性已經不能適應電網調峰要求，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。DCS采用新華控制工程有限公司的XDPS-400系統。系統包括：MCS、BMS、SCS、ECS、DAS、DEH、MEH七大子系統。
　　
　　順序控制系統（SCS）將鍋爐和汽機的全部輔機和設備以及部分發電機的部分輔助設備納入DCS控制。SCS共有I/O點1797點，其中DI：1171點，DO：592點，AI：34點。SCS的設計和組態由安徽省電力試驗研究所完成，調試工作由洛河發電廠承擔。
　　
　　一、控制功能
　　
　　1、順序控制系統子組級設計
　　
　　子組級功能組的設計主要集中鍋爐風煙系統。對于鍋爐風煙系統，集中了鍋爐側的大部分輔機和設備，輔機的連鎖和保護條件眾多，設備之間的連鎖和保護條件很復雜，而且啟動閉鎖條件也很多，工藝流程復雜，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、空預器A/B順控啟動子組、開通道A/B順控子組和風煙系統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，比如開式水、閉式水、凝結水等，如果設計子組級順控，只有兩個或三個步序。針對這種情況，我們設計了設備聯動功能，也達到了順控子組級的功能。例如：凝結水泵啟動后聯動出口門，出口門自動打開，不需要運行人員再進行操作。
　　
　　2、順序控制系統設備級設計
　　
　　對于單個的輔機和設備，全部可以在CRT上進行操作，它集中了保護和聯鎖功能，同時也是運行人員對設備操作的接口，是整個SCS系統的核心，也是SCS設計和調試的重點。
　　
　　（1）對于輔機（送風機、引風機、空預器、電泵等）充分考慮了聯鎖和保護邏輯。既要根據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定生產。以風煙系統為例，在確保單臺輔機和設備的安全可靠運行之外，我們考慮了交叉運行方式，如兩臺空預器或A空預器運行、A引運行、B送運行；兩臺空預器或B空預器運行、B引運行、A送運行等。同時還設計了部分電氣聯鎖，如空預器、送風機和引風機全部在運行時，一臺空預器跳閘，聯跳同側的引風機和送風機；空預器、送風機和引風機全部在運行時，一臺引風機跳閘，聯跳同側的送風機等。
　　
　　（2）對于鍋爐輔機油系統和汽機側油系統，除汽機油系統只設計CRT啟停和監視功能、聯鎖功能由電氣硬接線回路完成外，其它油系統的各項功能都用SCS實現。
　　
　　（3）汽機和鍋爐汽動給水泵的本體和管道的疏水門設計了完善的保護和聯鎖功能。在機組正常啟停和運行時，運行人員無須進行干預，疏水門根據各種工況自動開關。同時各項超弛開關信號均設計為脈沖信號，當出現緊急情況運行人員可以進行CRT手動操作，以確保系統的安全。
　　
　　（4）對參與保護的溫度等模擬量保護信號全部設計品質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與其它系統的接口
　　
　　SCS受控設備眾多，其接口信號的設計直接關系到SCS的順利投運，也會影響到其它系統的安全運行。
　　
　　（1）對于DCS內部其它系統使用的SCS信號，鑒于DCS的可靠性，全部通過上網通訊，不再按傳統的硬接線方案。這樣可以節約很多I/O通道等系統資源。
　　
　　（2）CCS所控調門前隔離電動門由SCS控制，SCS除設計CRT手動開關外，還接受CCS的聯動信號。將這些聯動信號設計為超弛功能，以保證隔離電動門按照CCS要求正確動作。
　　
　　（3）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系統與外界隔離；對于輔機DO輸出，考慮到繼電器的容量，增設大容量繼電器柜進行隔離。
　　
　　二、SCS的組態與調試
　　
　　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，采用了專門的圖形組態工具，人機界面友好，組態、調試和維護都極為方便。
　　
　　該機組SCS系統設計了兩種控制：一種為設備級控制，由設備聯鎖、保護和運行人員手動操作許可條件組成。這一部分的組態是通過各種功能塊的組合來完成的。對于各種不同的設備（如失氣開、失氣關、帶電開、帶電關和單線圈、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方法。每個STEP模塊，zui多可實現8步輸出，接收8路完成信號，可設置每個步序的設定時間和限定時間，可進行啟動、停止和復位，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。因為子組級順控的實現常被現場設備可控性好壞所制約，所以洛河電廠#1機組改造工程根據運行要求和設備情況SCS設計了十幾個子組級順控。
　　
　　XDPS-400圖形生成軟件（Maker），操作系統同樣采用WindowsNT或Windows95以上的環境。
　　
　　三、幾點看法
　　
　　通過對SCS系統的設計和多臺機組順控系統的調試，對順序控制系統有幾點看法：
　　
　　1、相對簡單的工藝系統的啟動/停止，若設計子組級，只需要兩個或三個步序，沒有減少多少操作步驟，已沒有設計子組級順控的必要。只要設計必要的設備聯動邏輯，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、對子組級順控的設計，要充分了解工藝系統的流程和受控設備的可控性，還要十分清楚機組的運行規程和運行人員的操作習慣，這樣設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生。
　　
　　4、對于單/雙電磁閥的控制設計，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
　　
　　經過設計和調試人員的努力，該工程設計的12套子組級順控在調試和168小時試生產過程中都能順利投用。SCS的各項保護和聯鎖功能一直投用正常，未出現誤動和拒動現象。總的來說，該系統的設計、施工和調試都是成功的，達到了機組改造的要求。
　　
　　該機組制粉系統采用中間倉儲式乏氣送粉，制粉系統的啟停十分復雜，換風操作難度很大，很容易發生誤操作現象。針對這種情況，目前正在進行制粉系統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啟停子組級順控的設計和試驗。
　　
　　從XDPS-400在洛河電廠#1機組現在的應用來看，其硬件成熟、可靠，其軟件對于使用者和調試者類似于傻瓜機，只要有WINDOWS操作系統的部分基礎，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。