火电机组DCS系统逻辑组态细节优化论文_曹红波

陕西华电蒲城发电有限责任公司 陕西蒲城县 715501

摘要:伴随着我国经济社会的不同发展,火电厂作为一项基本的民生工程,对促进我国经济健康稳定发展,以及保障人们日常生活幸福指数,都发挥着越来越重要的作用。针对机组主控方面的工作展开深入分析,可知其在整个火力发电机组运行的过程中,不仅是企业经济效益和稳定生产的保障,更是在很大程度上决定了相关发电工作是否能长久稳定运行。基于以上多方面的考虑,本次探究工作所要分析的分散控制系统(DCS),其在运行过程中具有技术先进、控制功能全面等多方面的优势,因此在应用过程中具有很好的发展前景,文章就以此为方向。对该系统逻辑组态细节优化工作展开深入分析。

关键词:

1、前言

伴随着机电一体化技术的不断进步,在火力发电工作进展过程中,对整体发电机组运行稳定性要求越来越高,尤其针对一些大型、中型火力发电机组机炉控制,随着相关行业领域技术的不断发展,分散控制系统(DCS)应运而生,其作为一种时下较为新颖的火力发电机组机炉主控系统,在实际应用的过程中具有技术先进、功能更加齐全等多方面的优势,经过相关应用经验可知,相对于传统控制系统而言,分散控制系统(DCS)一方面能够增加火力发电机组机炉运行的稳定性,进而提升其工作安全性能,另一方面,能够在很大程度上提升火电厂整体工作的连贯性,进而提升火电厂工作效率。

2、火电机组DCS系统逻辑组态细节优化工作的意义

通过对火电机组DCS系统的实际应用情况展开深入分析,可知其整体应用优势主要表现在以下几个方面:首先,针对传统控制系统而言,DCS在应用过程中操作画面更加丰富企业具有较强的针对性,因而大大提升了系统的可操作性,实现了更加快捷的人机交互;其次,DCS控制功能也更加全面,进而简化了机组成体生产工序;最后,得益于信息技术快速发展的便利,DCS可实现多项功能的综合显示,完善了整体操纵系统的监视、控制和管理功能。但从系统编程的角度进行分析,由于受到多方面因素的限制,如设计因素、工期因素等,DCS在实际应用过程中,经常出现机组误动和拒动的情况,因此DCS系统逻辑组态细节优化工作十分必要。

3、功能块执行时序问题分析和解决

3.1问题分析

这里所提到的功能块为DCS算法功能块,在分散控制系统实际应用的过程中,算法功能块作为一种基本元素,能够为整体算法逻辑提供基础支持。根据实际工作的需要,整体算法逻辑工作需要若干个算法功能块共同协作完成,其工作原理如下:首先,各个相对独立的算法功能块需要独立完成相应的过程操作功能;其次,为了保证整体的逻辑性,每个独立的消防工作块需要按照一定的顺序排序,即逐个分配一个序号;最后,整个的逻辑算法过程需要在一定的时限内完成,该具体时限称之为算法周期。综上所述,系统中的每个算法功能块在工作的过程中,需要按照一定的逻辑组态分先后次序进行工作,即整体按照信息扫描、信息输入、信息预算、信息输出这一流程进行下去,该流程被称为一个完整的逻辑流程[1]。

但是在分散控制系统(DCS)实际业务的过程中,经常会导致火电机组产生超速保护误动作。工作人员在针对该故障问题进行分析时,起初认为火电机组自身运行故障问题,但是针对问题因素进行深一步分析发现,算法功能块实际时序排序异常,以及负责超速保护的逻辑运算模块的处理周期异常,这两方面的因素,才是导致以上问题产生的主要诱因。

针对算法功能块时序异常问题,研究人员发现虽然在信号扫描阶段是该问题产生的高频阶段,但是类似的问题在后续的逻辑处理,以及信号输入的过程中也同样存在。由于整个算法的逻辑连贯性较强,即使只有一个算法功能块的时序出现问题,也会导致整体逻辑处理结果出现错误,最终导致系统发出错误的指令[2]。而负责超速保护的逻辑运算模块处理周期异常问题,既周期过长或过短,也会导致处理结果出现超前或滞后问题,影响系统整体工作连续性。

3.2处理方案

针对时下应用较为广泛的分析控制系统(DCS),所采用的逻辑组态控制原则展开深入分析,可知其在针对算法功能块进行处理的过程中,一般均采用自动排序的原则,但是整体的逻辑顺序相对决定,一般情况下最先进行的信号扫描工作一般放在系统操作界面的最左端,而最后要进行的信号输出工作被放置在界面的最右侧,此外系统还考虑到了组态工程师的实际操作习惯,即自上而下,综上所述,关于算法功能块的时序问题,系统一般会采用从左到右、从上到下两方面的原则,因此算法功能块时序异常问题产生的几率较低。基于此,导致算法功能块时序出现问题的原因,可能出在逻辑修改阶段,即工作人员根据实际需要执行插入追加工作时,扰乱了系统原本的时序排序规则。

针对算法功能块时序异常的问题,工作人员在进行实际操作的过程中,应严格遵守相应操作规范,正确分析和处理时序问题,确保算法功能块时序正确。而针对周期异常问题,要求工作人员按照相应的检测标准,对控制器逻辑页处理周期实行测试,确保逻辑处理周期能够满足实际工作需要。

4、脉冲、RS触发器逻辑搭配问题

该问题主要产生于火电机组原引风机设备之上,如图4-1所示为某300mw机组原引风机动叶顺控组态逻辑图,其功能子组停止步骤设计如下:首先,根据实际工作需要,将引风机动叶调到最小位,准备引风机制动;然后,关闭引风机开关,停止引风机继续运转;最后,将引风机入口和出口处的烟气挡板关闭,使其进入停止工作状态。但是在实际操作过程中,其整体逻辑需要利用脉冲来实现,但是应用脉冲实现的逻辑,在实际应用的过程中存在较大的弊端,即实际脉冲的时间长度很难把控,如果在实际工作过程中,一旦逻辑步序与脉冲时间之间产生冲突,就会引发动叶自动释放的问题[3]。

4.2处理方案

针对上述问题,具体的逻辑组态细节优化方案如下:将原本利用脉冲实现的逻辑改为用rs触发器实现的逻辑,以应对动叶异常释放问题,实际原理如图4-2所示。

5、结束语

综上所述,文章首先分析了分散控制系统(DCS)在时下火电机组控制工作的中的重要意义及其必要性,然后文章重点分析了分散控制系统(DCS)在实际应用中的两个问题,即功能块执行时序问题和脉冲、RS触发器逻辑搭配问题,深入分析了相关问题产生的原因,并在此基础上,提出了具有较强针对性的解决方案。最后希望通过本次探究工作,能够为促进火电机组DCS系统在火电发电领域的应用产生一定的积极影响。

参考文献

[1]章宇:火电机组DCS系统逻辑组态细节优化 [J]。新华网,2016-08-14:31-32.

[2]霍思松:火电机组DCS系统逻辑组态细节优化 [J]. 大连理工大学学报(自然科学版). 2017(10):51-52.

[3]马相:火电机组DCS系统逻辑组态细节优化 [J].安徽大学学报.2016(5):10-11.

论文作者:曹红波

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第07期

论文发表时间:2019/8/15

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