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，造成信號的再循環(huán)，使DCS中高塊號功能塊的輸出失去實時性，影響SCS系統(tǒng)中相關(guān)設(shè)備的正常運行。本文針對信號再循環(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；信號再循環(huán)；SCS；實時性

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完成機組的操作。特別在機組啟停和事故處理過程中，需要進(jìn)行判斷和操作的項目非常多，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)定的順序和時間間隔自動動作，運行人員只需監(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)備的動作都進(jìn)行設(shè)置了嚴(yán)密的安全連鎖條件，當(dāng)自動順序操作時，如果設(shè)備動作條件不能滿足，設(shè)備就會被閉鎖，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，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)量的電動執(zhí)行機構(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電動執(zhí)行機構(gòu)組成，如果單個的操作，任務(wù)量很大，一般都用程控操作。而這四個子組程控可以單獨順控操作也可看成一個功能組，通過一個總操按鈕實現(xiàn)程控操作。程控步序為按總操按鈕，觸發(fā)前墻定排子程控組，子功能組包含的開關(guān)量電動執(zhí)行機構(gòu)開始動作，直到走完。當(dāng)前墻子功能組走完時，結(jié)束信號觸發(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，提醒運行人員。

舉例：豫聯(lián)電廠5#機組試運期間，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，但打開第四步子程控組，單獨操作沒有問題，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沒有給出觸發(fā)第四步的信號。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給出了觸發(fā)第四步的信號，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？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)原來是一個脈沖功能快的地址比后面的多狀態(tài)設(shè)備驅(qū)動塊的地址大，對脈沖功能塊重新分配了一個小點的地址，下裝邏輯，再一次程控操作，問題解決。

為什么會出現(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，其實本質(zhì)上它是一個計算機控制系統(tǒng)，只不過與計算機相比有更強的與工業(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的再循環(huán)。信號的再循環(huán)就是當(dāng)一個低塊號功能塊的輸入來自高塊號功能塊時，由低到高一次執(zhí)行完所有功能塊后低塊號功能塊使用的輸入并不是本次運算中高塊號功能塊的實時輸出，只有再計算一遍全部功能塊，低塊號功能塊才使用到高塊號功能塊提供的輸入。只有高塊號功能塊的輸出來自低塊號功能塊時，高塊號的輸出才是這一個執(zhí)行周期內(nèi)的實時值。

上圖就是原邏輯圖，圖中或塊為4946，而多狀態(tài)設(shè)備驅(qū)動功能塊（MSDVDR）卻是4905，這樣就形成了信號的再循環(huán)。當(dāng)?shù)谌浇Y(jié)束觸發(fā)第四步時，由于脈沖塊的塊地址高，這樣首先給多狀態(tài)設(shè)備驅(qū)動功能塊（MSDVDR）的是1 0，這樣就不觸發(fā)MSDVDR選為自動，4906(N+1)為0，而這個就是第四步的不允許信號，并且閉瑣第四步程控啟，由于再執(zhí)行一個周期，雖最后當(dāng)真正的觸發(fā)信號來時，即1 1，讓4907(N+2)輸出為1，但這時2秒的脈沖幾乎用完，這樣就不會再起到作用。因此也就不難理解邏輯沒問題而報不允許的原因了。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)動塊（MSDVDR）的地址不變，還為4905，這樣就實現(xiàn)了高塊號功能塊的輸出來自低塊號功能塊，使高塊號MSDVDR輸出具有實時性，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。