燃煤機(jī)組計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)監(jiān)視畫面優(yōu)化

王林嵐，陳元

（1.西安熱工研究院有限公司，西安 710032；2.國(guó)投哈密發(fā)電有限公司，新疆 哈密 839000）

0 引言

計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS）的主要功能是數(shù)據(jù)采集、運(yùn)行操作、報(bào)警記錄、事件順序記錄（SOE）、事故追憶打印、操作指導(dǎo)和各類報(bào)表的生成與打印。由于融匯了分散控制系統(tǒng)（DCS）各主要參量，因此它是機(jī)組中各種主、輔設(shè)備啟／停、正常運(yùn)行和事故工況下的主要監(jiān)視和記錄手段，為運(yùn)行人員提供了大量的實(shí)時(shí)信息和經(jīng)過(guò)處理的信息，指導(dǎo)和協(xié)助運(yùn)行人員進(jìn)行正確的操作，保證機(jī)組在正常運(yùn)行狀態(tài)下長(zhǎng)期、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

淮北國(guó)安電力有限公司＃2機(jī)組建于1997年，2000年并網(wǎng)發(fā)電，DCS卡件電子元器件老化，大小故障時(shí)有發(fā)生。隨著電力生產(chǎn)的進(jìn)一步發(fā)展，各個(gè)系統(tǒng)間聯(lián)系愈加緊密，所需監(jiān)視數(shù)據(jù)大量增加，淮北國(guó)安電力有限公司決定于2012年大修期間對(duì)DCS進(jìn)行全面改造，本文僅對(duì)DAS改造進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)。

1 原DAS存在的問(wèn)題

（1）界面顯示。運(yùn)行監(jiān)視畫面以藍(lán)色為底色，色調(diào)強(qiáng)烈，不能與所需監(jiān)視設(shè)備的動(dòng)態(tài)顯示以及管道顯示形成鮮明對(duì)比，運(yùn)行人員長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)視會(huì)產(chǎn)生一定的視覺疲勞。

（2）界面跳轉(zhuǎn)。緊密相連的系統(tǒng)圖之間沒(méi)有直接的超鏈接，需通過(guò)菜單按鈕進(jìn)入菜單界面進(jìn)行2步操作才能完成。重要輔機(jī)的幫助畫面都在下部集中彈開，不利于運(yùn)行人員快速操作。

（3）描述說(shuō)明。監(jiān)視界面的系統(tǒng)名稱、設(shè)備名稱以及相應(yīng)的說(shuō)明都為英文，給運(yùn)行操作帶來(lái)極大不便，容易引起誤操作。

（4）光字報(bào)警。采用軟、硬光字牌報(bào)警，硬光字牌有一定的數(shù)量和大小限制，不能完成有一定長(zhǎng)度且很重要的報(bào)警，處理起來(lái)有一定的不便性，且增加了相應(yīng)的成本。

（5）重要系統(tǒng)。定排、吹灰、供熱等重要系統(tǒng)未進(jìn)入DCS中進(jìn)行控制。

2 硬件、軟件系統(tǒng)改造

DAS作為DCS的一個(gè)子系統(tǒng)，硬件全部采用上海新華控制集團(tuán)技術(shù)有限公司組件，DAS分布在不同的控制器里，顯示和操作設(shè)備有操作員站、工程師站及歷史站，記錄設(shè)備為打印機(jī)。在I／O清單中詳細(xì)列出了各測(cè)點(diǎn)在機(jī)柜中的位置。

在DAS現(xiàn)場(chǎng)采集信號(hào)的處理過(guò)程中，保證各種采集數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性、正確性、準(zhǔn)確性以及安全性是非常重要的，它是機(jī)組安全、高效運(yùn)行的基礎(chǔ)。從現(xiàn)場(chǎng)采集到的各種開關(guān)量和模擬量在進(jìn)入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以前，要進(jìn)行如下各種信號(hào)的預(yù)處理：（1）模擬量的正確性判斷；（2）數(shù)字濾波；（3）參數(shù)補(bǔ)償；（4）非線性校正；（5）工程量單位變換；（6）開關(guān)量接點(diǎn)有效性檢查；（7）脈沖量輸入累積。

DAS信號(hào)采集及處理充分利用上海新華控制集團(tuán)技術(shù)有限公司XDC800系統(tǒng)軟、硬件的高效性和安全性，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)目刂七壿嫿M態(tài)，使最終進(jìn)入DCS的各種信號(hào)和參數(shù)滿足各方面的性能指標(biāo)要求。

3 改造方案［1-2］

工程軟件采用XDC800系統(tǒng)進(jìn)行控制邏輯組態(tài)，改造后的計(jì)算機(jī)監(jiān)視系統(tǒng)人機(jī)界面更加友好，功能更加完善，尤其是邏輯組態(tài)及數(shù)據(jù)庫(kù)的修改維護(hù)變得非常方便和簡(jiǎn)捷，監(jiān)視流程圖主要修改內(nèi)容如下。

（1）監(jiān)視流程圖底色改為黑色，各系統(tǒng)管道及設(shè)備動(dòng)態(tài)顯示顏色均設(shè)置為與底色相配的顏色。

（2）流程畫面的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分類劃分：上部為主要參數(shù)顯示區(qū)，主要參數(shù)分為2行（共14個(gè)主要參數(shù)）；中間部分為主流程圖顯示區(qū)；畫面右側(cè)則設(shè)計(jì)有可進(jìn)入與本流程畫面有緊密聯(lián)系的其他流程畫面的快捷按鍵（＃2機(jī)組此次改造主要增加了定排系統(tǒng)、吹灰系統(tǒng)、爐管泄漏、電視監(jiān)視、供熱系統(tǒng)、給水泵密封水等）；下部為重要系統(tǒng)菜單及光字牌報(bào)警按鈕，點(diǎn)擊相應(yīng)的報(bào)警按鈕，可以調(diào)出相應(yīng)的光字牌報(bào)警畫面，如圖1所示。

設(shè)備幫助畫面如程控畫面、啟動(dòng)允許、跳閘首出等放置到設(shè)備旁邊。

（3）監(jiān)視界面的系統(tǒng)名稱、設(shè)備名稱以及相應(yīng)的說(shuō)明都采用中文。

（4）改造后取消了硬光字牌報(bào)警，全部改為軟光字牌報(bào)警。報(bào)警可一次擊鍵進(jìn)行確認(rèn)，某一點(diǎn)發(fā)出的報(bào)警確認(rèn)后，高報(bào)警點(diǎn)顯示的背景顏色有變化，以確定報(bào)警是否消除或確認(rèn)。

（5）重要過(guò)程參數(shù)具有狀態(tài)顯示、成組顯示、棒狀圖顯示及報(bào)警顯示，并提供了一定數(shù)量的歷史數(shù)據(jù)的趨勢(shì)組和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的趨勢(shì)組，趨勢(shì)組可隨時(shí)調(diào)出查看。

（6）SCS單設(shè)備操作面板改造后包含如下內(nèi)容。

1）操作設(shè)備的描述。

2）設(shè)備狀態(tài)顯示：故障、跳閘、操作失敗、就地、失電、電氣故障、開關(guān)／啟停狀態(tài)、允許和聯(lián)鎖狀態(tài)。

3）操作按鈕：?jiǎn)⑼?、開關(guān)、合分、手／自動(dòng)、掛牌及故障復(fù)位。

MCS操作面板改造后，根據(jù)輸入、輸出參數(shù)類型及控制站組態(tài)使用不同的操作面板，其中主要包括被調(diào)量、設(shè)定值、輸出值和反饋值。窗口結(jié)構(gòu)如下：窗口頂部顯示調(diào)閥名稱；窗口中部有過(guò)程量（PV值）以及設(shè)定值（SP值）的實(shí)時(shí)顯示；有SP值的微調(diào)按鍵；有輸出值（AO值）微調(diào)按鍵，點(diǎn)擊“輸出”字樣區(qū)域，可進(jìn)行手動(dòng)輸值；有當(dāng)前控制模式，手動(dòng)時(shí)顯示紅色，自動(dòng)時(shí)顯示綠色，單擊可實(shí)現(xiàn)投、切功能；窗口下部為輸出值和反饋值的條形顯示區(qū)域，如圖2所示。

圖2 MCS操作面板

（7）SCS順控窗口面板包含以下內(nèi)容。

1）該順控子功能組的名稱。

2）該子功能組的步序顯示：已執(zhí)行完的步序背景顯示紅色，未執(zhí)行的步序背景顯示灰色；步序指令有反饋為綠色，否則為灰色。

3）當(dāng)前狀態(tài)：進(jìn)行、結(jié)束及故障。

圖1 主流程畫面

4）當(dāng)前順控進(jìn)行到的步號(hào)及時(shí)間。

5）各種按鈕：?jiǎn)?dòng)該子功能組的開始按鈕、暫停按鈕及復(fù)位按鈕。

4 改造效果

改造后的運(yùn)行監(jiān)視畫面更加清新，監(jiān)視系統(tǒng)更加全面，系統(tǒng)能連續(xù)采集和處理所有與機(jī)組有關(guān)的重要測(cè)點(diǎn)以及設(shè)備的狀態(tài)信號(hào)，方便快捷地向操作人員提供有關(guān)運(yùn)行信息，機(jī)組發(fā)生任何異常情況均能及時(shí)報(bào)警，提高了機(jī)組的利用率。

［1］高文彥，郭護(hù)林，白艷麗.分散控制系統(tǒng)中監(jiān)控畫面的設(shè)計(jì)［J］.熱力發(fā)電，2006（5）：47-49.

［2］鄭宗漢.分散型控制系統(tǒng)中人機(jī)界面的設(shè)計(jì)［J］.自動(dòng)化與儀器儀表，1999（5）：18-21.