高會新

（濟鋼集團國際工程技術(shù)有限公司，山東 濟南 250101）

SOE（事件順序記錄系統(tǒng)）可以精確地分辨出重要設(shè)備的開關(guān)量信號狀態(tài)，并記錄存儲該狀態(tài)，分辨率達到毫秒級。這種能力為儀表和電氣設(shè)備事故分析提供了精確可靠的依據(jù)，在各種電廠運行狀態(tài)監(jiān)測、保護、事故分析中起著重要作用。

在四川煤焦化干熄焦發(fā)電項目中，應(yīng)用Rockwell Automation公司的RSlogix 5000組態(tài)軟件與1732E- IB16M-12SOEDR模塊結(jié)合，通過軟件編程成功實現(xiàn)了此功能，運行準確穩(wěn)定。

1 SOE工作原理

SOE事件本質(zhì)上是一種開關(guān)量輸入變位事件，與普通開關(guān)量的區(qū)別是SOE帶有同步時間戳，并且時間分辨率不大于1ms；SOE采集DI信號狀態(tài)的同時，還要同步記錄DI信號狀態(tài)變位發(fā)生的時刻，一并發(fā)送給CPU處理后，再保存在PLC系統(tǒng)的操作員站中，由CPU將毫秒值與本地時間合成，得到準確的時間。普通DI模塊的時間分辨率不大于100ms、不記錄DI跳變的時間。

羅克韋爾公司的1732E-IB16M12SOEDR模塊為SOE專用模塊，完美地實現(xiàn)了毫秒級事件分辨與記錄功能。該模塊能為每個開關(guān)量信號的變位提供時間戳，時間戳的時間機制基于協(xié)同時鐘CST（Coordinated System Time），協(xié)同時鐘是基于Rockwell Automation控制系統(tǒng)背板的μs級時鐘基準，控制系統(tǒng)中的時間均以此協(xié)同時鐘為基準。協(xié)同時鐘的時間是相對參考時間，而不是絕對時間。SOE系統(tǒng)的輸入信號全部為DI信號，以毫秒級分辨率來分辨各個DI信號的狀態(tài)位變化的先后順序。

2 功能實現(xiàn)方法

2.1 系統(tǒng)組態(tài)

在本發(fā)電項目中，PLC控制系統(tǒng)為Rockwell Automation公司的Control Logix，雙1756-L61 CPU冗余控制站，普通開關(guān)量、模擬量模塊采用冗余的C網(wǎng)通訊，C網(wǎng)模塊為雙1756-CN2R網(wǎng)路模塊。SOE模塊與CPU為以太網(wǎng)通訊，采用冗余1756-EN2T 模塊，上位機（工程站、操作員站）通訊為冗余以太網(wǎng)通訊。通過CPU、網(wǎng)通通訊的冗余配置增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性及可靠性。系統(tǒng)中SOE信號27點，選擇兩塊16點的SOE模塊1732E-IB16M12SOEDR，SOE模塊安裝在遠程I/O遠程站中。

由于PLC控制系統(tǒng)的CPU掃描周期達不到毫秒級，而且數(shù)據(jù)處理速度無法滿足SOE事件毫秒級的要求，必須依靠1732E-IB16M12SOEDR模塊高速的處理能力及小于1ms的信號掃描周期。在模塊采集到信號狀態(tài)位變化后，首先在其內(nèi)部進行數(shù)據(jù)預(yù)處理和存儲，然后將處理后的狀態(tài)信號傳輸至CPU，CPU收到信號后進行記錄存儲，上位機讀取信號后進行畫面顯示。

RSlogix 5000軟件的組態(tài)如下：編輯設(shè)置SOE模塊的地址及編號，本項目為兩塊SOE模塊，地址設(shè)為SOE001與SOE002；時間分辨率1ms。硬件組態(tài)及配置如圖1所示。

圖1 SOE模塊組態(tài)

2.2 軟件編程

本項目中采用的RSlogix5000組態(tài)軟件無法像其他公司的軟件，尤其是國產(chǎn)組態(tài)軟件那樣可以直接調(diào)用SOE功能模塊，因此，除了要有SOE硬件外，還要進行底層的軟件編程來實現(xiàn)完整的SOE記錄、查看、重置等功能。

（1）讀取SOE模塊各通道狀態(tài)位信息。每塊SOE有16個通道。編譯語言用梯形圖，如圖2所示。

（2）對32組數(shù)據(jù)進行整理，建立數(shù)組，利用堆棧數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對32組數(shù)組進行處理，選擇出首位觸發(fā)的信號。程序采用結(jié)構(gòu)文本的形式，編譯語言采用C語言，如圖3所示。

（3）賦值輸出。由上一步產(chǎn)生的首位信號做報警顯示。編譯語言用梯形圖，如圖4所示。

（4）上位畫面顯示、重置。上位監(jiān)控軟件采用FactoryTalk View Site Edition軟件，在監(jiān)控畫面中設(shè)置信號顯示及重置操作。

3 結(jié)語

圖2 狀態(tài)讀取

圖3 首出信號判斷

圖4 結(jié)果輸出

本項目發(fā)電部分控制系統(tǒng)成套采用羅克韋爾公司產(chǎn)品，在這個前提下，通過對模塊的選型與程序的編寫，完整地實現(xiàn)了SOE的功能。該SOE系統(tǒng)的硬件及軟件編程穩(wěn)定、可靠結(jié)合，提供了高速事件順序記錄功能，事件分辨率達到毫秒級，精確地顯示事件發(fā)生的首位信號，為事故原因分析、排查提供有力的證據(jù)。本系統(tǒng)在四川煤焦化干熄焦發(fā)電項目中獲得成功應(yīng)用，系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠，已成為事故發(fā)生后分辨故障原因和找出首出故障的主要記錄手段。