摘要：本文介绍了基于maxDNA的DCS系统特点、逻辑及保护优化内容，重点对于信号测量回路和部分保护逻辑的优化过程介绍，包括问题的确定、对问题处理对策和需后续改进内容。
关键词：DCS系统；测量回路；逻辑优化；maxDNA
1前言
随着电子技术和计算机技术的发展，特别是目前电厂自动化水平的提高，DCS系统从功能单一、可靠性差、使用范围小发展到现在功能强大、可靠性越来越高，使用范围广，几乎遍布整个电厂范围。目前我厂使用的是国电南自美卓的maxDNA系统。maxDNA是国电南自美卓拥有自主知识产权的一套成熟可靠的大型分散控制系统。该系统实现了从底层I/O到控制器、第三方通讯接入、工业过程监视与控制，到顶层的性能计算、信息管理和工厂管理的全部功能，是一套完备的分散控制系统和信息管理系统。运行至今，系统可靠性高，容易上手，维护也相当方便，但是也存在一些故障及不足，下面以句容电厂#2机组为例，对DCS系统及部分重要测量回路暴露出的问题及故障现象进行说明和分析，并提出相应的解决方法。
图1-1 maxDNA系统结构
2测量回路及保护中目前存在的问题
目前句容电厂#2机从2013年10月31日投入运行至今，DCS系统目前出现问题如下：
2.1重要三选信号分配不合理，主要表现在重要信号有部分信号都连接在同一个I/O卡件，部分信号从现场也使用同一根电缆进行传输的，极大的增加的安全风险，一旦该卡件或者电缆出现故障，则直接会导致保护动作，增加误动因素。
2.2DCS系统中，通道的输入和输出信号与I/O卡件的连接是通过预制电缆完成的，该预制电缆的更换和安装是非常便捷的，但是在运行机组的维护工作中多次出现锁扣位置的插针接触不良，引发信号误报警或误动作。
图2-1预制电缆
2.3在多选信号触发保护动作的逻辑中，当出现信号坏点，直接会剔除坏点，保护而不会动作，这样当多数的输入信号都为坏点时反而会导致失去联锁保护，目前如下图2-2所示1号高加水位保护中，采取的就是这种做法，当两点水位信号都为坏点时，保护就已经自动解除，当三个测点都为坏点时，运行人员监视不到水位同时保护也无法动作；其次在目前的重要保护逻辑中存在单点保护，主要表现在电机的启动停止信号上，直接使用一个信号判断电机的状态，存在极大的安全隐患。
图2-2 1号高加水位高高高保护逻辑
2.4在DCS系统中，存在闭环回路的逻辑中，在强制信号后，会出现强制状态产生循环，即使强制点释放后，依然存在循环状态，虽然不影响正常调节或者动作，但是对于热控人员进行逻辑查看和保护解除都会造成不便。
3改进方案
针对上述描述的问题采取如下方案进行改进：
3.1重要保护信号从现场测点位置送至电子间的电缆，不应使用多芯电缆，也就是多个测点通过同一跟电缆进行信号传输，应当使用单独的电缆，这样做可以防止单根电缆出现故障而直接引起保护动作，其次，在保护信号送入机柜中时，应当放入同一机柜的不同I/O卡件中，这样做即使出现了上述描述的预制电缆接触不良的情况，也不会直接引起保护误动作，也可以预防当发生某个I/O卡件出现故障时引起保护误动作。
3.2对于上述描述的预制电缆接触不良的情况，第一条改进方案，可以避免保护的误动作，但是并不能从根源防止问题的发生，建议对预制电缆的锁扣位置插针应当进行改进，通过长期的维护经验来看，这种插针式的接线方式存在极大的安全隐患并且非常不易于维护，建议采取传统的螺丝紧固方式接线或者把预制电缆直接与通道的卡件接口进行焊接则可以避免此种情况发生，而对于为接入卡件侧的预制电缆，建议将螺丝紧固区域移至罩壳外侧，方便后期接线复紧及线路检查工作。
3.3在所有的多选逻辑中，增加对质量坏点的数量判断触发保护动作见图3-1，列举的为1号高加水位高高高改进的逻辑。其次在重要辅机的运行停止状态的判断中建议对重要电机启动和停止信号进行独立接线，目前我们厂使用的是启停信号再加上电机的电流同时判断电机的状态，由于电流信号是通过LINK机通讯过来的点，可靠性存在不足，所以我们在逻辑中增加了对该电流出现坏点时，则直接剔除该电流送至保护的逻辑，对于保护测点全坏点究竟是否动作要视情况进行考虑，以防止测点全坏保护直接切除，除此之外要做好保护信号坏点及多选信号偏差的报警功能。
图3-1 1号高加水位高高高改进的逻辑
3.4在逻辑中的闭环回路出现的强制后发现有死循环，为了不影响信号回路的质量判断，选择在反馈回路送至输入端中增加质量判断取消，在反馈通道前加入 “!”，这样做，既不影响逻辑控制回路质量判断，同时也可以防止下一次强制出现强制循环的现象发生。
图3-2质量判断取消方法
4总结和建议
目前句容电厂#2机从2013年10月31日投入运行至今，发生过多次保护误动，本文主要是从maxDNA的DCS系统逻辑以及现场信号传送改进中出发，针对多次保护误动作，从现场信号传递到机柜卡件中接线方式的改进，以及在逻辑中进行的防止保护误动以及举动所增加的改进措施，都极大的减少了保护的误动以及拒动几率，极大的加强了安全生产，同时在逻辑强制循环中的改进也减轻了维护人员的心理压力，降低了劳动强度。
论文作者:周鹏洋
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/4/22
标签：信号论文; 逻辑论文; 电缆论文; 回路论文; 系统论文; 句容论文; 坏点论文; 《电力设备》2018年第31期论文;