DCS中塊地址對SCS的影響

田亞菲

鄭州裕中能源有限責(zé)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(zé)任公司

DCS中由于塊地址的分配不合理，造成信號(hào)的再循環(huán)，使DCS中高塊號(hào)功能塊的輸出失去實(shí)時(shí)性，影響SCS系統(tǒng)中相關(guān)設(shè)備的正常運(yùn)行。本文針對信號(hào)再循環(huán)產(chǎn)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(hào)再循環(huán)；SCS；實(shí)時(shí)性

順序控制系統(tǒng)（SCS），也稱為程序控制系統(tǒng)或開關(guān)量控制系統(tǒng)。在大型火電廠中，隨著機(jī)組容量和參數(shù)的提高，熱力系統(tǒng)復(fù)雜程度的增加，操作人員很難勝任手動(dòng)完成機(jī)組的操作。特別在機(jī)組啟停和事故處理過程中，需要進(jìn)行判斷和操作的項(xiàng)目非常多，而且操作失誤引起的后果非常嚴(yán)重，因此使用安全可靠的SCS系統(tǒng)來對這些設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行控制非常重要。熱工自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展，特別是隨著分散控制系統(tǒng)（DCS）的出現(xiàn)和完善，為實(shí)現(xiàn)安全、可靠的順序控制系統(tǒng)創(chuàng)造了條件。

采用SCS后，操作員只需按一個(gè)按鈕，則該熱力系統(tǒng)及其相關(guān)設(shè)備按安全啟、停規(guī)定的順序和時(shí)間間隔自動(dòng)動(dòng)作，運(yùn)行人員只需監(jiān)視各程序的執(zhí)行情況，從而減少了大量繁瑣的操作。SCS系統(tǒng)對設(shè)備的動(dòng)作都進(jìn)行設(shè)置了嚴(yán)密的安全連鎖條件，當(dāng)自動(dòng)順序操作時(shí)，如果設(shè)備動(dòng)作條件不能滿足，設(shè)備就會(huì)被閉鎖，這樣就避免了操作人員的誤操作，從而保證了設(shè)備的安全。

鑒于順序控制好的特點(diǎn)，電廠很多開關(guān)狀態(tài)的設(shè)備很多都納入了順序控制系統(tǒng)。鍋爐定排是由一系列開關(guān)量的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)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(gè)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，如果單個(gè)的操作，任務(wù)量很大，一般都用程控操作。而這四個(gè)子組程控可以單獨(dú)順控操作也可看成一個(gè)功能組，通過一個(gè)總操按鈕實(shí)現(xiàn)程控操作。程控步序?yàn)榘纯偛侔粹o，觸發(fā)前墻定排子程控組，子功能組包含的開關(guān)量電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)開始動(dòng)作，直到走完。當(dāng)前墻子功能組走完時(shí)，結(jié)束信號(hào)觸發(fā)左墻定排子組程控，依次進(jìn)行直到結(jié)束，發(fā)一結(jié)束信號(hào)，提醒運(yùn)行人員。

舉例：豫聯(lián)電廠5#機(jī)組試運(yùn)期間，發(fā)現(xiàn)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(fā)不允許信號(hào)，但打開第四步子程控組，單獨(dú)操作沒有問題，可以繼續(xù)執(zhí)行。這說明字組程控邏輯沒問題，有可能出現(xiàn)的問題是第三步完成時(shí)沒有給出觸發(fā)第四步的信號(hào)。根據(jù)此判斷對邏輯展開了檢查，檢查結(jié)果是在第三步完成時(shí)給出了觸發(fā)第四步的信號(hào)，邏輯之間的銜接沒有問題。隨后對所有邏輯仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)邏輯沒有任何問題，既然邏輯沒有問題，但為什么出現(xiàn)第四步不允許呢？是什么觸發(fā)不允許的信號(hào)？帶著這樣的問題，有對邏輯進(jìn)行了檢查，不經(jīng)意間發(fā)現(xiàn)原來是一個(gè)脈沖功能快的地址比后面的多狀態(tài)設(shè)備驅(qū)動(dòng)塊的地址大，對脈沖功能塊重新分配了一個(gè)小點(diǎn)的地址，下裝邏輯，再一次程控操作，問題解決。

為什么會(huì)出現(xiàn)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(shè)備是以微處理器為基礎(chǔ)的，其實(shí)本質(zhì)上它是一個(gè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，只不過與計(jì)算機(jī)相比有更強(qiáng)的與工業(yè)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(zhí)行順序是一種掃描過程，是根據(jù)塊地址的大小從低到高的順序進(jìn)行的。一般，較低塊號(hào)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(hào)的再循環(huán)。信號(hào)的再循環(huán)就是當(dāng)一個(gè)低塊號(hào)功能塊的輸入來自高塊號(hào)功能塊時(shí)，由低到高一次執(zhí)行完所有功能塊后低塊號(hào)功能塊使用的輸入并不是本次運(yùn)算中高塊號(hào)功能塊的實(shí)時(shí)輸出，只有再計(jì)算一遍全部功能塊，低塊號(hào)功能塊才使用到高塊號(hào)功能塊提供的輸入。只有高塊號(hào)功能塊的輸出來自低塊號(hào)功能塊時(shí)，高塊號(hào)的輸出才是這一個(gè)執(zhí)行周期內(nèi)的實(shí)時(shí)值。

上圖就是原邏輯圖，圖中或塊為4946，而多狀態(tài)設(shè)備驅(qū)動(dòng)功能塊（MSDVDR）卻是4905，這樣就形成了信號(hào)的再循環(huán)。當(dāng)?shù)谌浇Y(jié)束觸發(fā)第四步時(shí)，由于脈沖塊的塊地址高，這樣首先給多狀態(tài)設(shè)備驅(qū)動(dòng)功能塊（MSDVDR）的是1 0，這樣就不觸發(fā)MSDVDR選為自動(dòng)，4906(N+1)為0，而這個(gè)就是第四步的不允許信號(hào)，并且閉瑣第四步程控啟，由于再執(zhí)行一個(gè)周期，雖最后當(dāng)真正的觸發(fā)信號(hào)來時(shí)，即1 1，讓4907(N+2)輸出為1，但這時(shí)2秒的脈沖幾乎用完，這樣就不會(huì)再起到作用。因此也就不難理解邏輯沒問題而報(bào)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(tài)設(shè)備驅(qū)動(dòng)塊（MSDVDR）的地址不變，還為4905，這樣就實(shí)現(xiàn)了高塊號(hào)功能塊的輸出來自低塊號(hào)功能塊，使高塊號(hào)MSDVDR輸出具有實(shí)時(shí)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(hào)的再循環(huán)，使順序控制系統(tǒng)的執(zhí)行受到影響。因此，在實(shí)際工作過程中，我們工作要盡量做細(xì)，不出現(xiàn)失誤，把好最后一道關(guān)。

[1]肖大雛.控制設(shè)備及系統(tǒng)[M].中國電力出版社,2006.

田亞菲（1982-），男，河南平頂山人，現(xiàn)任職于鄭州裕中能源有限責(zé)任公司。