摘　要：韶關發電廠10號機組分散控制系統（DCS）在運行過程中出現保護信號誤發、多功能處理卡MFP故障、DCS與數字電液調節系統（DEH）接口邏輯不完善、摸擬量控制（MCS）柜失電等問題，分析了問題產生的原因并提出相應的解決方法，目前系統運行穩定，控制邏輯滿足安全生產的要求。最后，指出在設計、調試和生產過程中應該注意的事項，以保證DCS安全穩定地運行。

　　韶關發電廠10號機組是一臺300 MW容量的機組，其分散控制系統（DCS）采用美國貝利（BAILEY）公司的INFI-90控制系統。該系統由14個過程控制單元（PCU）、3臺操作員接口站（OIS）、5臺操作員控制站（OIC）、2臺工程師站以及一個打印機服務器組成，完成機組的模擬量控制（MCS）、鍋爐爐膛安全監控（FSSS）、順序控制（SCS）、數據采集（DAS）及汽輪機電液調節系統的控制（DEH）等功能。
　　機組投產后，系統運行基本正常，但也存在一些問題，本文主要介紹該系統存在的比較大的問題，并提出了相應的處理方法。?

1保護信號誤發的問題及其處理措施
　　韶關發電廠10號機組保護信號均采用如下方式：保護信號正常→邏輯“非”運算→保護條件成立。
　　當DI卡件檢測到的“保護信號”的值為邏輯“0”時，系統即認為該保護條件成立，相應的保護就會動作。采用這種方式的特點是：一旦DI卡的熔斷器燒斷，即使保護信號正常，該保護信號也會發出，從而導致保護誤動作。而采樣端子板上的熔斷器的熔斷電流只有0.25 A，其檢測電壓為直流110 V，只要檢測回路出現接地情況或信號線的絕緣不高，熔斷器就會熔斷，造成保護誤動作。在機組運行過程中，曾出現過A側空氣預熱器運行狀態端子的熔斷器燒斷而誤發信號，造成同側送、引風機跳閘，最終因爐膛壓力波動大發生主燃料跳閘（MFT）。對于這一問題，本文采用下述方法處理：
　　a）對于有兩個或兩個以上保護信號出現時保護才動作的測點，將其分別接到不同的數字輸入（DI）卡件上，在DCS內部將這些信號進行邏輯“與”運算或“3選2”運算，其結果作為最終的保護信號。這樣即使其中的一個熔斷器燒斷，只要保護信號正常，相應的保護就不會動作。而采集到的每一個保護信號都送至顯示器（CRT）或光字牌上報警，一旦發生某個測點對應的熔斷器燒斷的情況，該信號就會在CRT上或光字牌上報警，但保護不會動作。這樣有關人員就有時間對其進行處理，從而有效地防止保護誤動作。
　　b）對于運轉設備的保護信號，如引風機全停引起MFT動作，除采取上述措施外，還在運轉設備運行狀態反饋信號回路中串入其電流信號，只有在接收到運轉設備運行信號已消失且其電流小于空載電流時，才認為該設備運行信號已消失,即該設備已跳閘，這時相應的聯鎖保護才動作。為防止電流信號為壞質量時聯鎖保護發生拒動，在電流信號回路中加入一質量檢測模塊，當檢測到運轉設備的電流信號為壞質量時，自動切斷電流信號，即此時電流信號不起作用。因電流信號都是由電流互感器產生的，一旦運轉的設備停止運行，即跳閘，其電流會立即為0，因此采用這種方法并不會影響保護正常動作。其邏輯組態簡圖見圖1。

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2多功能處理卡（MFP）故障及處理
　　韶關發電廠10號機組運行一段時間后，DCS有部分冗余的多功能處理卡（MFP）會出現故障，卡件故障指示燈顯示，其出錯的原因是主MFP與冗余MFP的組態不一致。將卡件初始化后插回卡槽，卡件工作正常，初步判斷故障原因是卡件與連接電纜接觸不良，在機組停機時將所有的MFP卡重新插一次，但過一段時間又會出現同樣的故障，因此故障原因并非是卡件接觸不良。在工程師站上查看MFP執行功能塊（功能碼為80）的組態參數及卡件的執行情況，發現MFP的執行周期均定義為0.25 s，在一個周期內主MFP處理數據所占用的時間都在70%以上，有時甚至超過90%。而在一個周期內，主MFP除了處理數據外，還要將主MFP的實時數據備份到冗余的MFP上，保證兩者實時同步。若在一個周期內，主MFP處理數據所占用的時間太多，則在熱備份還沒有完成時又開始一個新周期，這時冗余的MFP就會發出故障信號，提示主、冗MFP組態不一致。將功能碼80的執行周期改為0.5 s，主MFP處理數據占用的時間基本都在50%以下，這就保證有足夠的時間進行熱備份，冗余的MFP再也沒有出現與主MFP組態不一致的故障。?

3DCS與DEH接口問題及處理
　　韶關發電廠10號機組DCS與DEH的接口通過IMCIS02卡實現：在機組由DEH控制時，DCS通過此卡讀取DEH輸出的負荷參考信號，作為汽輪機主控站的跟蹤信號，以保證DEH在投入遙控方式運行時無擾動；而在遙控方式時，則通過此卡將汽輪機指令送至DEH。
　　在原設計邏輯中，只考慮了卡件信號為壞質量時的情況，沒有考慮到信號正常但與實際值不符合的情況。在機組運行過程中，曾出現過機組由DEH就地控制切至遙控方式時，所有調門全部關閉，導致主汽壓力迅速升高而手動MFT。事后查明，導致所有調門關閉的原因是DCS與DEH接口卡件IMCIS02故障，不管加多大信號，其電流都是4 mA，即采集得到的數值為0，但不是壞質量，原邏輯無法識別。而該信號即為汽輪機主控回路收到的負荷參考信號，于是汽輪機主控M/A站的輸出也跟蹤此信號（0），此值作為負荷設定值送到DEH。當DEH投入遙控方式運行時，DEH的輸出等于DCS送來的負荷設定值，由于此值為0，于是所有調門突然關閉。
　　針對這種情況，對DCS和DEH的邏輯進行了如下修改：
　　a)在DEH的控制邏輯中增加以下兩條投入遙控方式的允許條件,只有當這兩條件同時滿足時DEH才允許投入遙控方式：DEH的負荷參考設定值與接收到DCS的負荷設定值的偏差不大于10%；DEH接收到DCS的負荷設定值大于40%。
　　b)在DCS的汽輪機主控M/A站邏輯上增加一邏輯運算回路，計算出負荷參考值，此值根據當前的主汽壓力值和汽輪機實際負荷值計算得到。當DCS接收到DEH的負荷參考信號出現故障時，汽輪機主控M/A站的輸出不跟蹤此信號，而是跟蹤計算得到的負荷參考值。
　　c)在DCS上增加以下邏輯控制回路：當DCS接收到DEH的“DEH已投入遙控方式運行”信號后，立即向DEH發出一確認信號。
　　d)在DEH上增加以下邏輯控制回路：當DEH剛投入“遙控方式”時，調門控制權并不立即交由DCS，而是等接收到DCS的確認信號后，才將調門交給DCS控制。
　　e)在DEH上增加以下邏輯控制回路：當DEH投入“遙控方式”2 s后，若仍未收到DCS的確認信號，則DEH自動退出“遙控方式”。
　　邏輯修改后，DEH與DCS的接口功能得到進一步完善，即使接口卡有故障也不會影響機組的安全運行。?

4MCS柜失電原因及處理
　　韶關發電廠10號機組DCS在運行過程中曾出現過MCS柜上所有MFP卡件和通信卡件（INNPM11和INNIS01）均沒有工作，造成系統失控，被迫手動停機的情況。
　　檢查表明，造成該柜上的MFP卡和通信卡無法正常工作的原因是電源問題，在電源監視卡上測量電源輸出的5 V電壓，只有4.78 V，而在每排卡件處測量，則只有4.63 V，而這些卡件正常工作的電壓范圍為4.90 ～5.10 V。
　　造成系統電源輸出電壓下降的原因是該柜的MFP卡較多，共有6對（12塊），而其他柜最多只有3對，再加上該柜全是模擬量控制信號，其I/O卡件都要系統提供5 V電壓，因而該柜的負載比其他機柜的負載要大很多，電源長期在滿負載情況下工作，再加上當時機柜通風不好（因通風濾網堵塞，機柜無法正常通風冷卻），柜內溫度偏高，用手摸5 V電源的總線可以感覺到該電纜發熱（其他機柜感覺不到），打開機柜冷卻約0.5 h后再測量5 V電源的輸出電壓，得到的值為5.06 V。據此可以判斷出造成該柜5 V電源電壓降低的原因是電源長期在滿負載下工作，而機柜因通風濾網堵塞得不到有效冷卻導致溫度升高而引起的。
　　因電源箱上還有兩條空插槽，為防止再次出現這種情況，在該柜上增加了兩塊5 V的電源卡，同時清洗濾網，保證機柜正常通風冷卻。目前，該柜雖然正常工作，但其負荷仍然偏大，最徹底的解決方法是增加一個模件柜，將負荷平均分配到兩個機柜。?

5結果和建議
　　經過一年多的跟蹤處理，韶關發電廠10號機組DCS出現的問題都得到了有效的解決，目前系統運行穩定，控制邏輯滿足安全生產的要求。
　　目前，DCS的技術已經很成熟，系統本身一般不會出現大的問題，但是要使一套系統能滿足電力安全生產的要求，必須在設計、調試和生產過程中注意以下幾點：
　　a)在設計系統接口及控制邏輯時，應全面考慮各種可能出現的情況，對不同的情況采用不同的控制邏輯。
　　b)在分配機柜卡件時，應預先估算卡件的負荷，并將其與電源所能提供的負荷比較，在單路電源供電的情況下，卡件的總負荷不應超過電源負荷的70%。同時各機柜的負荷應盡可能平均分配。
　　c)在設置系統的執行周期時，應給系統一定的空余時間，在滿足生產需要的前提下可以將系統的執行周期設置大一點。
　　d)調試單位在調試過程中，要仔細審查邏輯，對不完善的邏輯要及時向調試指揮組匯報，并提出相關的修改建議，指揮組在接到建議后要及時組織有關單位討論落實方案。10號機組保護會發生誤動作的問題在調試階段就已經提出，但因各種原因一直沒有得到解決，直至移交生產出現誤動作后才進行修改。
　　e)生產單位在生產過程中，要注意檢查電子室的空調、室溫及機柜的通風散熱情況，保證DCS的工作環境滿足要求。