摘要：通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試經(jīng)驗(yàn),，評(píng)價(jià)分散控制系統(tǒng)在老機(jī)組自動(dòng)化改造后的調(diào)試,、應(yīng)用情況。

關(guān)鍵字：分散控制系統(tǒng),；硬件軟件組態(tài)應(yīng)用

    新華分散控制系統(tǒng)XDPS一400是一個(gè)融計(jì)算機(jī),、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)和自動(dòng)控制技術(shù)為一體的工業(yè)信息技術(shù)系列產(chǎn)品，具有開(kāi)放式結(jié)構(gòu),、模塊化技術(shù),、合理的軟硬件功能配置和易于擴(kuò)展的DCS，已廣泛用于電站的分散控制,，電廠調(diào)度和管理信息系統(tǒng),、變電站監(jiān)控、電網(wǎng)自動(dòng)化,、鋼鐵企業(yè)的高爐監(jiān)控,、化工企業(yè)的過(guò)程自動(dòng)化和造紙廠過(guò)程自動(dòng)化。在我廠#2,、 #3,、#4機(jī)組自動(dòng)化改造中采用了上述系統(tǒng)。

    以下談幾點(diǎn)作者在接觸機(jī)組MCS系統(tǒng)軟件組態(tài)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試過(guò)程中對(duì)XDPS一400型分散控制系統(tǒng)的一些體會(huì),。

1．硬件可靠性高
    從DCS系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜受電開(kāi)始,，各DPU及I／0模件就一直處于工作狀態(tài)，直至機(jī)組168小時(shí)試運(yùn)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(guò)3個(gè)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(chǎng)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(shuō)來(lái),，基建施工期問(wèn)由于趕工期及交叉作業(yè)，對(duì)DCS系統(tǒng)硬件的安全性構(gòu)成的威脅比正常生產(chǎn)時(shí)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(shí)際上是一種不問(wèn)斷的連續(xù)的過(guò)程控制,。采用了分散制系統(tǒng)以后,，由于計(jì)算機(jī)有多個(gè)任務(wù)需要響應(yīng)，而且每個(gè)控制功能模塊需要按一定順序依次計(jì)算,，這就產(chǎn)生了一個(gè)控制周期的問(wèn)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(duì)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(yè)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(duì)MCS系統(tǒng)的控制周期全部設(shè)置為200毫秒，考慮到每臺(tái)200MW機(jī)組的所有模擬量控制系統(tǒng)全部集中在三對(duì)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(jiàn)任何異常,，我們認(rèn)為是滿意的。

3.控制模塊的功能較全
    在分散控制系統(tǒng)內(nèi)部,，是由一邊串的控制功能塊（即功能碼）來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)人員的預(yù)想功能的,。xD PS一400型分散控制系統(tǒng)原來(lái)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(shí)現(xiàn)某些特殊的設(shè)計(jì)思想,，在本工程的設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)會(huì)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(duì)功能碼進(jìn)行了軟件升級(jí),。這些升級(jí)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(cè)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(guó)產(chǎn)分散控制系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)力之所在,。

4．在線組態(tài)及參數(shù)調(diào)試比較方便
    本工程使用的XDPS一400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(gè)在線工作的：DPU 后,，可以直接以最簡(jiǎn)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?yàn)镸CS系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和維護(hù)中，經(jīng)常需要對(duì)控制組態(tài)作出某些修改,，這一特點(diǎn)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(shí)際汽包信號(hào)高頻波動(dòng)太大,，就曾在水位控制系統(tǒng)仍舊保持在自動(dòng)控制的方式下,，給水位測(cè)量信號(hào)回路中增加了一個(gè)濾波功能塊，由于注意了各個(gè)模塊連接的先后次序,，對(duì)控制系統(tǒng)沒(méi)有造成任何擾動(dòng),。

    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(hào)傳遞信號(hào)數(shù)值以及趨勢(shì)圖外,，還可以在組態(tài)圖中連接上幾個(gè)固定時(shí)問(wèn)長(zhǎng)度的小趨勢(shì)功能碼,，這些小趨勢(shì)和控制組態(tài)在同一幅顯示畫面上，不會(huì)隨本畫面的組態(tài)修改或參數(shù)調(diào)整而隱藏,，對(duì)一些單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)參數(shù)調(diào)整,，可以隨時(shí)觀察被調(diào)參數(shù)的趨勢(shì)進(jìn)行動(dòng)態(tài)參數(shù)修改，縮短了調(diào)試時(shí)問(wèn),。

5．全中文界面,，便于運(yùn)行維護(hù)
    XDPS一400型分散控制系統(tǒng)的各種供運(yùn)行人員監(jiān)視控制的顯示畫面全部采用中文，對(duì)運(yùn)行維護(hù)人員帶來(lái)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)行各種中文注釋字符，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(yùn)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(shí)難于理解原設(shè)計(jì)意圖,，就是設(shè)計(jì)調(diào)試人員在幾個(gè)月不接觸圖紙之后回過(guò)頭再看時(shí)也經(jīng)常要花很大功夫來(lái)理解圖紙,。在本工程中，我們?cè)诮M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(shuō)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(píng),。

6．系統(tǒng)簡(jiǎn)單易學(xué),，查找聯(lián)系信號(hào)方便
    在作者所接觸過(guò)的七、八種分散控制系統(tǒng)中,，從應(yīng)用的角度來(lái)講,，XDPS一400型分散控制系統(tǒng)是最容易熟悉掌握的，一般有WINDOWS應(yīng)用基礎(chǔ)的人員通過(guò)一周左右的培訓(xùn)就可學(xué)會(huì)日常的系統(tǒng)軟,、硬件運(yùn)行維護(hù),。在國(guó)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(gè)別熱工人員值班時(shí),，如果現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)某種異常情況，熱工維護(hù)人員往往因?yàn)椴惶煜e的班組管轄的控制邏輯,，短時(shí)間內(nèi)找不到故障原因,，從而延誤缺陷或故障的處理，對(duì)機(jī)組的安全運(yùn)行構(gòu)成威脅,。在XDPS一400型分散控制系統(tǒng)中,，如果運(yùn)行人員在顯示畫面上發(fā)現(xiàn)某種顯示,、連鎖或幫助畫面也現(xiàn)故障，自己就可通過(guò)鼠標(biāo)調(diào)出故障信號(hào)來(lái)自哪個(gè)DPU ,，再由任何一個(gè)熱工維護(hù)人員在工程師工作站上通過(guò)故障信號(hào)的名稱就可輕易地找出引起故障信號(hào)的原因,，給故障處理爭(zhēng)取了時(shí)間，也給熱工維護(hù)人員帶來(lái)方便,。同時(shí),，在同一DPU 內(nèi)部或不同DPU之間，通過(guò)系統(tǒng)自帶的頁(yè)間連接信號(hào)跳轉(zhuǎn)或通過(guò)信號(hào)名稱查找連接信號(hào)也很容易,，給系統(tǒng)調(diào)試和日常維護(hù)帶來(lái)很大方便,。

7.系統(tǒng)可在任一臺(tái)計(jì)算機(jī)上實(shí)時(shí)運(yùn)行，能夠離線仿真
    XDPS一400型分散控制系統(tǒng)可以安裝在任何一臺(tái)通用的臺(tái)式或筆記本電腦上實(shí)時(shí)運(yùn)行,，可以同時(shí)虛擬多個(gè)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)的DPU ,，當(dāng)然這時(shí)所有現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)和網(wǎng)絡(luò)連接信號(hào)會(huì)變成壞質(zhì)量。即便如此,，通過(guò)輸入輸出信號(hào)的強(qiáng)制,，很多開(kāi)環(huán)試驗(yàn)和閉環(huán)仿真試驗(yàn)都可離線完成。像閉環(huán)控制系統(tǒng)的動(dòng)作方向檢查,、動(dòng)態(tài)特性曲線的數(shù)學(xué)模型擬合以及動(dòng)態(tài)參數(shù)調(diào)整對(duì)控制系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程曲線的影響等都可離線完成,，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(yàn)以及對(duì)維護(hù)人員進(jìn)行培訓(xùn)。

    綜上所述,，新華公司的XDPS一 400型分散控制系統(tǒng)無(wú)論是硬件的可靠性，還是軟件的可操作性,、易用性都是較佳的,，某些方面超過(guò)了進(jìn)口設(shè)備，是非常適用于國(guó)產(chǎn)機(jī)組的控制系統(tǒng),。