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　　國電長源荊門熱電廠2x60OMW機(jī)組為四川東方電氣集團(tuán)制造的超臨界機(jī)組、于2004年動(dòng)工，2007年投產(chǎn)，機(jī)組熱工控制系統(tǒng)為ABB公司Sym-phony分散控制系統(tǒng)，控制軟件組態(tài)為第三方完成的。由于各種原因，在進(jìn)行DCS控制策略邏輯組態(tài)時(shí)，下不少欠缺之處，在機(jī)組投運(yùn)過程中發(fā)生保護(hù)誤動(dòng)、機(jī)組跳閘現(xiàn)象。到目前為止，所暴露出的邏輯組態(tài)問題有如下幾個(gè)方面。
　　
　　一、功能塊執(zhí)行時(shí)序問題
　　
　　DCS軟件組態(tài)中，在將相關(guān)邏輯功能塊按一定的控制策略連接起來的同時(shí)，需對所調(diào)用的每一個(gè)功能塊賦予不同的塊號，也就是每個(gè)功能塊在掃描運(yùn)算時(shí)的順序號，控制器在執(zhí)行周期內(nèi)，一般是按序號從小到大的次序掃描的，所以信號來源端應(yīng)*行掃描，然后掃描信號運(yùn)算處理及輸出端，這樣才能將相關(guān)信息及時(shí)傳遞到下一邏輯流程中去。機(jī)組鍋爐臨界火焰保護(hù)，就曾因掃描時(shí)序設(shè)置問題而出現(xiàn)誤動(dòng)。如圖1所示，在臨界火焰邏輯中，是將每臺磨煤機(jī)的火焰獨(dú)自計(jì)算，當(dāng)所有磨煤機(jī)火焰數(shù)相加后，如爐膛當(dāng)前火焰總數(shù)與前9s內(nèi)火焰總數(shù)之比小于75%，即產(chǎn)生臨界火焰。在磨煤機(jī)停運(yùn)時(shí)，該磨火焰不參與邏輯計(jì)算，邏輯中對該磨前9s內(nèi)火焰數(shù)進(jìn)行了饑板置0邏銀處理。可以看出，圖中功能塊序號順序設(shè)置存在問題，按圖中序號的順序，在磨煤機(jī)停運(yùn)后，不是先對磨煤機(jī)停運(yùn)信號進(jìn)行處理，而是首先計(jì)算出該磨前9s內(nèi)火焰數(shù)，因該磨停運(yùn)前9s內(nèi)6個(gè)火咀均投入，故其前9s內(nèi)火焰數(shù)為6；再計(jì)算該磨當(dāng)前的火焰數(shù)，因磨停運(yùn)該火焰數(shù)為0；然后掃描運(yùn)算3118塊，將磨煤機(jī)停運(yùn)信號送至切換功能塊T，等待下一周期執(zhí)行時(shí)，切換塊才將其輸出端即該磨前9s內(nèi)火焰數(shù)置0。在本執(zhí)行周期內(nèi)，因切換塊T的掃描運(yùn)算結(jié)果滯后一執(zhí)行周期，該磨當(dāng)前火焰數(shù)及前9s內(nèi)火焰數(shù)已處理完送出，這樣就會(huì)導(dǎo)致火焰比小于75%，形成臨界火焰致使保護(hù)動(dòng)作。
　　
　　在負(fù)荷指令回路，也出現(xiàn)過在異常工況下因功能塊時(shí)序問題引起協(xié)調(diào)波動(dòng)。負(fù)荷指令邏輯中設(shè)計(jì)有在“協(xié)調(diào)方式”下迫降RUNDOWN目標(biāo)值方有效，且目標(biāo)值需經(jīng)過變化速率限制后才輸出。因負(fù)荷指令形成回路在“迫降RUNDOWN目標(biāo)值”及“變化速率限制”這兩個(gè)不同邏輯點(diǎn)，都調(diào)用了“協(xié)調(diào)方式”信號，而調(diào)用該信號的2個(gè)功能塊因其掃描時(shí)序不同，在同一掃描周期內(nèi)反映在這兩個(gè)功能塊上的調(diào)用信息出現(xiàn)差異。即在負(fù)荷迫降目標(biāo)值邏輯中表現(xiàn)為“協(xié)調(diào)方式”，在負(fù)荷目標(biāo)值速率限制邏輯中表現(xiàn)為非“協(xié)調(diào)方式”，導(dǎo)致在出現(xiàn)負(fù)荷迫降時(shí)的RUNDOWN目標(biāo)值（此值當(dāng)時(shí)設(shè)置不當(dāng)）未經(jīng)速率限制而直接加到機(jī)爐主控，造成汽機(jī)調(diào)門快速下關(guān)，汽壓超限跳閘。
　　
　　通過對相關(guān)邏輯組態(tài)的檢查，不僅在信號的接受端、邏輯處理中間點(diǎn)存在時(shí)序問題，在邏輯處理后的信號送出端同樣也存在信號送出的次序。當(dāng)一個(gè)信號經(jīng)過兩個(gè)或多個(gè)相關(guān)聯(lián)的邏輯處理后送出，其送出的次序顛倒，必然會(huì)導(dǎo)致后續(xù)的邏輯回路作出錯(cuò)誤的結(jié)果，發(fā)出錯(cuò)誤指令。
　　
　　二、信號質(zhì)量診斷問題
　　
　　接入DCS系統(tǒng)的模擬量主要有熱電偶、熱電阻及4-20mA的信號，這幾種信號在一次元件或線路故障情況下，所反映出的測量值是不同的，運(yùn)用這些信號作為保護(hù)一次信號使用時(shí)，需對其測量值超出量程范圍或跳變速率等進(jìn)行品質(zhì)判斷。2臺600MW機(jī)組在投運(yùn)初期，就因沒有對相關(guān)信號進(jìn)行質(zhì)量診斷出現(xiàn)過保護(hù)誤動(dòng)跳機(jī)。
　　
　　汽機(jī)推力瓦溫度是采用熱電阻測量元件來測量的，在運(yùn)行中現(xiàn)場接線出現(xiàn)松動(dòng)，以致測量線路開路，溫度檢測值驟然上升至zui大，因無信號跳變速率限制，推力瓦溫高信號即被送出，汽機(jī)保護(hù)動(dòng)作。在汽機(jī)主汽溫度低保護(hù)邏輯中，同樣因?yàn)闆]有信號跳變速率限制，當(dāng)主汽溫度測量熱電偶測點(diǎn)引線因主汽閥門漏汽被烤壞短路時(shí)，造成溫度檢測值突然下降，引起汽機(jī)任一側(cè)主汽溫度低，保護(hù)動(dòng)作。
　　
　　同樣，對于變送器或其它轉(zhuǎn)換器來的4-20mA的信號，如液位、流量、壓力、位移等，如受條件限制僅引用一個(gè)信號作為測量參數(shù)低保護(hù)信號使用時(shí)在保護(hù)信號邏輯回路，同樣需對其測量值超出量程范圍或跳變速率等進(jìn)行品質(zhì)判斷。
　　
　　三、保護(hù)信號容錯(cuò)問題
　　
　　在機(jī)組保護(hù)中，一些重要的保護(hù)一次信號如：爐膛壓力高、低、真空低、EH油壓低、汽機(jī)潤滑油壓低、定冷水流量低、給水流量低等都按常規(guī)采取了三選二容錯(cuò)處理，但是也有一些保護(hù)信號是一取一的方式，其保護(hù)的可靠性難以保障。
　　
　　鍋爐風(fēng)機(jī)喘振大保護(hù)信號是來自一個(gè)差壓開關(guān)，因信號測量取樣管路及開關(guān)安裝等問題，出現(xiàn)誤發(fā)信號引起過風(fēng)機(jī)跳閘，加熱器水位保護(hù)也曾因水位開關(guān)觸點(diǎn)和線路故障而誤動(dòng)。在輔機(jī)的潤滑油壓低、給水泵進(jìn)口水壓低及其密封水溫高、油箱油位低等信號均是采用一取一的保護(hù)邏輯聯(lián)跳相應(yīng)輔機(jī)設(shè)備。除氧器水位低保護(hù)及凝結(jié)器水位低保護(hù)作為主要保護(hù)，其保護(hù)動(dòng)作的zui終結(jié)果也是導(dǎo)致機(jī)組跳閘而其保護(hù)測量信號也只采用現(xiàn)場的一個(gè)水位開關(guān)接點(diǎn)。邏輯組態(tài)設(shè)計(jì)中，當(dāng)除氧器水位過低時(shí)，保護(hù)動(dòng)作聯(lián)跳所有運(yùn)行給水泵，其結(jié)果是鍋爐斷水停爐洞樣，當(dāng)凝結(jié)器水位過低時(shí)，聯(lián)跳運(yùn)行凝結(jié)水泵，造成除氧器水位低，導(dǎo)致鍋爐斷水停爐。除氧器及凝結(jié)器的水位低保護(hù)采用一個(gè)水位開關(guān)信號，其可靠性*取決于這個(gè)水位開關(guān)及其信號回路，邏輯設(shè)計(jì)不太適合。
　　
　　針對單點(diǎn)信號保護(hù)邏輯，我們根據(jù)現(xiàn)場情況做了一些改進(jìn)，信號測量現(xiàn)場條件許可的改為三取二選擇邏輯，如喘振大測量的差壓開關(guān)信號，容許個(gè)別信號出錯(cuò)時(shí)保護(hù)不致誤動(dòng)。在現(xiàn)場條件不滿足時(shí)對重要的保護(hù)信號可以采用開關(guān)量加模擬量二取二方式，如除氧器水位低及油箱油位低保護(hù)信號等另外通過在工藝流程中信號的因果關(guān)系，加入證實(shí)信號，如汽機(jī)軸振保護(hù)是采用其它任一軸振報(bào)警信號對軸振大進(jìn)行證實(shí)，以免干擾信號引起保護(hù)誤動(dòng)當(dāng)然保護(hù)信號邏輯的選用，應(yīng)考慮工藝系統(tǒng)性質(zhì)，分析具體保護(hù)誤動(dòng)及拒動(dòng)的危害性孰重孰輕，從而確定在進(jìn)行保護(hù)信號邏輯組態(tài)時(shí)，是采用二取二還是一取一的方式，高加水位保護(hù)直接采用水位高信號一取一的方式，以免因證實(shí)信號的加入產(chǎn)生拒動(dòng)導(dǎo)致汽機(jī)進(jìn)水。
　　
　　四、結(jié)束語
　　
　　上述暴露出的問題，目前已利用停機(jī)機(jī)會(huì)進(jìn)行了修改完善，但難免以后在工況復(fù)雜時(shí)誘發(fā)出其它新的問題。作為新建機(jī)組，DCS邏輯組態(tài)往往不夠完善，僅依靠常規(guī)的功能試驗(yàn)和對控制邏輯的檢查，難以發(fā)現(xiàn)在控制參數(shù)或狀態(tài)異常情況下所隱含的問題。對于使用者來說，更主要的是應(yīng)該做好預(yù)防措施，舉一反三地查證相關(guān)邏輯回路，避免同類問題重復(fù)出現(xiàn)，使DCS系統(tǒng)控制策略趨于完善。