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 巴蜀江油電廠2×330MW機(jī)組是法國(guó)ALSTOM公司成套提供的亞臨界中間再熱汽輪發(fā)電機(jī)組。該機(jī)組于1991年11月29日并網(wǎng)運(yùn)行，至2002年底，累計(jì)運(yùn)行63992.61h，累計(jì)發(fā)電1804734.9萬(wàn)kw．h，為四川經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出了突出貢獻(xiàn)。電廠熱工控制系統(tǒng)采用方法隨機(jī)組配套20世紀(jì)80年代初的T20系列數(shù)字控制系統(tǒng)，主要包括計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)監(jiān)視系統(tǒng)CENTRALOG、邏輯控制系統(tǒng)CONTROBLOC、模擬量控制系統(tǒng)MICRO－Z、汽機(jī)控制系統(tǒng)MICROREC等四個(gè)子系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)能以自動(dòng)方式完成從鍋爐吹掃、點(diǎn)火至汽機(jī)沖轉(zhuǎn)、并網(wǎng)、帶負(fù)荷運(yùn)行全過(guò)程控制和監(jiān)視。機(jī)組運(yùn)行12年來(lái)，控制系統(tǒng)逐漸暴露出諸多問(wèn)題：控制程序不透明，部分系統(tǒng)故障診斷能力差，修改控制組態(tài)困難；核心備品配件長(zhǎng)期依靠進(jìn)口，價(jià)格昂貴且采購(gòu)周期長(zhǎng)，ALSTOM公司已明確將逐步淘汰該系統(tǒng)。尤其是近幾年來(lái)，汽機(jī)控制系統(tǒng)、模擬量控制系統(tǒng)頻繁出現(xiàn)故障，造成機(jī)組多次跳閘事故，使廠330MW機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行受到嚴(yán)重威脅。因此，決定對(duì)32號(hào)機(jī)組原有的法國(guó)控制系統(tǒng)進(jìn)行全面改造。改造工程采用了ABB貝利公司的Symphony分散控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)與貝利公司Infi－90Open系統(tǒng)兼容，無(wú)論軟、硬件及運(yùn)行管理等方面都具有成熟的經(jīng)驗(yàn)，而且進(jìn)一步發(fā)揚(yáng)了DCS控制器物理位置分散、控制控能分散、管理功能集中等優(yōu)點(diǎn)，并且借助當(dāng)今世界先進(jìn)的微處理器技術(shù)、高速通訊技術(shù)、先進(jìn)和現(xiàn)代控制技術(shù)，形成更加完善的、先進(jìn)的、可靠的、開放式的新型控制系統(tǒng)。

    一、改造原則、范圍和系統(tǒng)配置

    1．改造原則和改造范圍

    針對(duì)機(jī)組的客觀情況，在DCS改造初期就明確了DCS改造遵循的基本原則：確保機(jī)組改造后的安全運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，體現(xiàn)當(dāng)代DCS的先進(jìn)水平，并在上述前提下實(shí)現(xiàn)投資省、見效快的目標(biāo)。根據(jù)這一原則，認(rèn)真了解國(guó)內(nèi)機(jī)組改造情況，調(diào)查DCS發(fā)展和運(yùn)用情況，分析機(jī)組實(shí)際現(xiàn)狀，最終確定了如下具體目標(biāo)和改造范圍。

    （1）改造實(shí)現(xiàn)的所有功能應(yīng)充分遵循主設(shè)備制造商ALSTOM公司的技術(shù)規(guī)范，并根據(jù)巴蜀江油電廠生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行優(yōu)化和完善。

    （2）改造范圍包括CENTRALOG、MICRO－Z、MI－CROREC、CONTROBLOC，保留原系統(tǒng)中運(yùn)行情況較好的汽機(jī)閥門驅(qū)動(dòng)回路裝置、低旁SULZERAV6系統(tǒng)、高旁伺服驅(qū)動(dòng)裝置、汽機(jī)機(jī)械量測(cè)量系統(tǒng)、球磨機(jī)噪音測(cè)量及轉(zhuǎn)換裝置等。

    （3）改造后新系統(tǒng)在控制臺(tái)上僅設(shè)置8個(gè)必要的事故手動(dòng)操作按鈕：鍋爐MFT打閘按鈕、汽輪機(jī)打閘按鈕、發(fā)電機(jī)打閘按鈕、凝汽器真空破壞閥開關(guān)按鈕、汽機(jī)潤(rùn)滑油泵（交、直流）啟動(dòng)按鈕、密封油油泵（交、直流）啟動(dòng)按鈕；原控制盤臺(tái)常規(guī)顯示儀表、記錄儀、報(bào)警光字牌全部取消，只保留汽包電磁水位表、汽包水位電視、爐膛火焰電視。

    （4）第三方設(shè)備（包括一次風(fēng)粉在線監(jiān)視裝置、鍋爐爐管檢漏裝置、蒸汽吹灰PLC裝置、上網(wǎng)負(fù)荷總加系統(tǒng)）使用通訊方式進(jìn)入DCS，實(shí)現(xiàn)DCS一體化。

    2．網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

    該工程的Symphony系統(tǒng)采用了典型的多層網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)配置了一個(gè)冗余的控制網(wǎng)絡(luò)Cnet（ControlNetwork）作為系統(tǒng)中心環(huán)，現(xiàn)場(chǎng)控制單元HCU（HarmonyControlUnit）、人系統(tǒng)接口HSI（HumanSystemInterface）等作為Symphony系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)掛在控制網(wǎng)絡(luò)Cnet上?？刂凭W(wǎng)絡(luò)Cnet上采用以太網(wǎng)協(xié)議，符合IEEE802委員會(huì)頒布的802.2標(biāo)準(zhǔn)。網(wǎng)絡(luò)速度10MHz，最多可容納250個(gè)節(jié)點(diǎn)。兩相鄰節(jié)點(diǎn)間距離可達(dá)2000m。Cnet通訊系統(tǒng)采用了面向字節(jié)的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議，以及安全校驗(yàn)措施保證通訊系統(tǒng)的安全，同時(shí)提高控制系統(tǒng)信息響應(yīng)速度，減少信息通訊延遲。過(guò)程控制層的控制網(wǎng)絡(luò)CW（ControlWay）是Cnet通訊系統(tǒng)的子系統(tǒng)，它是一個(gè)1M波特的串行通訊系統(tǒng)。最多支持30個(gè)控制器模件及網(wǎng)絡(luò)處理模件之間的高速通訊。

    過(guò)程I／O與多功能處理器之間的數(shù)據(jù)通訊通過(guò)并行子擴(kuò)展總線XB（ExpanderBus）完成。XB是一個(gè)高速8位高速并行通道，傳送速率500kHz。

    3．現(xiàn)場(chǎng)控制單元HSU

    該系統(tǒng)配置了二種處理模塊：多功能處理器MFP12、順序事件記錄服務(wù)器INSOE01。系統(tǒng)配置了八種I／O模件：模擬量輸入模件（TC／RTD）IMASI23、模擬量輸入模件（15AI）IMFEC12、模擬量輸出模件（14AO）IMAS011、數(shù)字量輸入模件（16DI）IMDS014、數(shù)字量輸出模件（16DO）IMDS014、脈沖量輸入模件（8PI）IMDSM04、頻率計(jì)數(shù)模件（1PI）IFCS01、控制I／O模件（4AI、2AO、3DI、4DO）IMCSI22。模件功能強(qiáng)、種類少，可為電廠備品配件儲(chǔ)備節(jié)約大量資金。

    4．人機(jī)界面平臺(tái)

    該系統(tǒng)提供了4臺(tái)ConductorNT工作站作為操作員站，1臺(tái)Composer工程師工作站。操作員站、工程師站均采用中文bbbbbbsNT4.0平臺(tái)，HP公司工作站，基本配置為：InbbbPentium4、主頻1.4GHz處理器、內(nèi)存容256Mbytes、硬盤容量40Gbytes、標(biāo)準(zhǔn)PC鍵盤、鼠標(biāo)，工程師工作站配置可讀寫光驅(qū)作為備份工具。以人為本，采用了環(huán)保型、高分辨率的21寸液晶顯示器。

    5．電源系統(tǒng)

    Symphony系統(tǒng)配置了專用的電源分配柜，接受2路外部220V電源，電源分配柜內(nèi)安裝了自動(dòng)切換電路。兩路電源均來(lái)自不間斷電源UPS，一路來(lái)自單元機(jī)組UPS，另一路來(lái)自機(jī)組公用系統(tǒng)UPS，兩路電源分別經(jīng)15kVA的變壓器隔離、二次側(cè)接地后送至電源分配柜。兩路電源經(jīng)無(wú)擾自動(dòng)切換電路切換后送至現(xiàn)場(chǎng)控制單元HSU、人系統(tǒng)接口HSI等。電磁閥48VDC驅(qū)動(dòng)電源由電廠原有48VDC電源系統(tǒng)提供。

    二、系統(tǒng)功能

    改造工程充分遵循原ALSTOM公司對(duì)控制系統(tǒng)的劃分原則和規(guī)律，改造后Symphony系統(tǒng)將控制系統(tǒng)分為SCS（包括BMS、ECS）、MCS、DEH、DAS四個(gè)子系統(tǒng)。四大子系統(tǒng)I／O初步總點(diǎn)數(shù)3970多點(diǎn)，其中SCS（包括BMS、ECS）共2500余點(diǎn)、MCS共350余點(diǎn)、DEH共210余點(diǎn)、DAS共810余點(diǎn)。