引言

DCs系統(tǒng),即DistributedControlsystem,集散控制系統(tǒng)。DCs系統(tǒng)在20世紀(jì)被人們逐漸熟悉,經(jīng)過近40年的發(fā)展,目前已經(jīng)成為火力發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)運(yùn)行的主要控制手段。福福華電可門發(fā)電有限公司2號機(jī)組DCs設(shè)備采用美國艾默生公司生產(chǎn)的oVATIoN控制系統(tǒng),包括了服務(wù)器、歷史站、操作員站、控制器、網(wǎng)絡(luò)部分、電源等。2號機(jī)組于2006年11月投入運(yùn)行,DCs系統(tǒng)不間斷運(yùn)行年限超過10年。本文針對福福華電可門發(fā)電有限公司2號機(jī)組DCs系統(tǒng)升級過程中存在的問題進(jìn)行了分析,并闡述了DCs系統(tǒng)升級過程管控措施。

1DCs系統(tǒng)升級改造存在的問題

福福華電可門發(fā)電有限公司擁有4臺600Mw超臨界火力發(fā)電機(jī)組,汽輪機(jī)系上海汽輪機(jī)有限責(zé)任公司制造的超臨界、中間一次再熱、單軸三缸四排汽凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組,2號機(jī)組共22對控制器。從2010年起,英特爾停止了oCR161控制器的CPU單元生產(chǎn),導(dǎo)致oVATIoN幾乎停止了oCR161控制器CPU卡的供應(yīng),僅為客戶提供有限的備件,為了保證機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行,避免在無備件情況下出現(xiàn)單DPU運(yùn)行的危險(xiǎn)狀況,可門公司對2號機(jī)組DCs系統(tǒng)進(jìn)行了升級,由ovation3.0.4版本升級為ovation3.6版本。

為提8DCs系統(tǒng)整體可靠性并解決oCR161備件的問題,根據(jù)機(jī)組檢修情況,對2號機(jī)組DCs系統(tǒng)進(jìn)行全面升級,包括DCs系統(tǒng)服務(wù)器、歷史站、操作員站、oPC站、控制器、軟件。由于同類型機(jī)組出現(xiàn)DCs系統(tǒng)升級后因細(xì)小誤差導(dǎo)致的機(jī)組跳閘事故,為避免類似情況發(fā)生,公司對DCs系統(tǒng)升級過程進(jìn)行了全面的過程管理。DCs系統(tǒng)過程管理按照升級前、升級中、升級后三個階段進(jìn)行管控,對三個階段中存在的問題進(jìn)行了分析,并制定了相應(yīng)的應(yīng)對措施,提出了改進(jìn)意見。

2DCs系統(tǒng)升級過程管控

DCs系統(tǒng)升級由可門公司生產(chǎn)技術(shù)部牽頭,會同維修部、發(fā)電部人員及施工方按照步驟,逐步逐項(xiàng)完成升級過程,步驟如下:圖紙會審二施工管理及技術(shù)人員進(jìn)場二設(shè)備進(jìn)廠驗(yàn)收二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝二控制器及電源安裝二工作站安裝二系統(tǒng)上電二程序組態(tài)轉(zhuǎn)換完成二系統(tǒng)空載測試二自檢驗(yàn)收二系統(tǒng)帶設(shè)備聯(lián)調(diào)二系統(tǒng)測試完成二運(yùn)行驗(yàn)收二資料整理移交二竣工驗(yàn)收。

2.1DCs系統(tǒng)升級前準(zhǔn)備工作

(1）為保證DCs系統(tǒng)升級過程中數(shù)據(jù)的有效性和唯一性,在DCs系統(tǒng)升級前,公司對2號機(jī)組DCs系統(tǒng)升級所需的數(shù)據(jù)庫、license、I/o清冊、邏輯組態(tài)圖、卡件配置等進(jìn)行了逐一備份。

(2）因工期和設(shè)備要求,需同時對邏輯、卡件、I/o點(diǎn)等進(jìn)行核對,原來license對應(yīng)的工程師權(quán)限無法滿足現(xiàn)場調(diào)試需求,公司提前向艾默生公司申請臨時license來滿足調(diào)試期間需求,申請1個月的臨時license,包含6個CB、6個GB、6個ovationstudiolicense用于系統(tǒng)同步調(diào)試。

(3）為保證升級后對所有系統(tǒng)模塊的可控在控,公司提前對原系統(tǒng)所有模件狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)并記錄相關(guān)狀態(tài)等信息,保證系統(tǒng)升級后可進(jìn)行核對,保證進(jìn)組安全運(yùn)行。

(4）升級前對原系統(tǒng)所有強(qiáng)制點(diǎn)進(jìn)行記錄確認(rèn),并形成清單,原有強(qiáng)制點(diǎn)各班組設(shè)備責(zé)任人提前確認(rèn),機(jī)組停機(jī)后無需強(qiáng)制及時恢復(fù),機(jī)組升級后仍需強(qiáng)制結(jié)合強(qiáng)制點(diǎn)清單進(jìn)行逐步恢復(fù)。

(5）提供臨時電源,用于對新的服務(wù)器臨時取電并做開機(jī)測試,用于數(shù)據(jù)導(dǎo)入及邏輯組態(tài)核對等。

(6）熱工檢修人員與艾默生工程師一起對原系統(tǒng)所有采用常閉觸點(diǎn)和常為1信號的Do指令進(jìn)行整理,并形成檢查卡(表1）,待升級后備用。

(7）對常為1信號的Do指令做好停運(yùn)后相關(guān)預(yù)案。

(8）考慮系統(tǒng)恢復(fù)后,系統(tǒng)初始化對模擬量輸出指令不確定性的影響,公司提前做好相關(guān)預(yù)案,對影響設(shè)備安全的設(shè)備進(jìn)行斷電、斷信號、斷氣操作,保證DCs系統(tǒng)安全。

(9）對DCs系統(tǒng)升級期間所有需要運(yùn)行的設(shè)備填寫就地設(shè)備狀態(tài)確認(rèn)檢查卡(表2）,并全部打到就地操作和監(jiān)視。

(10）對DCs系統(tǒng)模擬量控制系統(tǒng)相關(guān)PID參數(shù)、/(x）函數(shù)等相關(guān)參數(shù),逐頁進(jìn)行核對、記錄,保證新數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入后,可進(jìn)行核對,保證DCs系統(tǒng)升級前后參數(shù)一致。

2.2DCs系統(tǒng)升級過程的安全及管理措施

(1）在確保就地設(shè)備安全的情況下,做好卡件標(biāo)記,記錄好每一塊Ao卡對應(yīng)的機(jī)柜編號及卡件位置,然后再拔出Ao卡。

(2）做好第三方通信和sIs側(cè)所需的變更工作,做好環(huán)保數(shù)據(jù)報(bào)備工作。

(3）在確保DCs系統(tǒng)已經(jīng)全部斷電的情況下,斷開DCs電源柜內(nèi)到各設(shè)備的空開,斷開電源柜總空開。

(4）敷設(shè)所有網(wǎng)線從網(wǎng)絡(luò)柜至相對應(yīng)的工作站及控制器。

(5）根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D,連接好交換機(jī)到所有控制器及上位機(jī)間的網(wǎng)線,并確保連接無誤。

(6）DCs系統(tǒng)上電:

1）逐步對電源柜內(nèi)空開進(jìn)行上電,原電源柜所有控制置于斷開狀態(tài),由熱工檢修人員和運(yùn)行人員一起逐一核對,逐一送電,測量電源柜輸入接線端子上的電壓,滿足要求后合上電源柜內(nèi)主開關(guān)。

2）對網(wǎng)絡(luò)柜送電,測量網(wǎng)絡(luò)柜輸入接線端子上的電壓,滿足要求后合上插排上的插頭。檢查各交換機(jī)及附屬設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)是否正常,檢查交換機(jī)間的網(wǎng)線接口指示燈是否正常,用gatherUI檢查交換機(jī)間接線是否正確。

3）服務(wù)器先上電,接入系統(tǒng),服務(wù)器進(jìn)行初始化,下裝分?jǐn)?shù)據(jù)庫進(jìn)行分散,待服務(wù)器正常后,開始對控制器進(jìn)行逐個上電操作。

4）控制器及控制器底板及電源進(jìn)線組件上的控制都處于斷開狀態(tài),相繼更換控制器并測量電源進(jìn)線組件供電是否正常。

5）重新定義控制器并進(jìn)行下裝等操作。合上控制器底板上開關(guān),在errlog中查看該控制器的MAC地址,將其填寫到Developstudio中對應(yīng)控制器位置,然后對該控制器進(jìn)行Download、Reboot、Clear、Load操作。以上操作完成后,會在1800狀態(tài)圖上顯示該控制器的運(yùn)行狀態(tài)。

6）確認(rèn)控制器、工作站、I/o模件、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等的狀態(tài)。

7）檢查與第三方系統(tǒng)的通信狀態(tài),并恢復(fù)歷史站。

2.3DCS系統(tǒng)恢復(fù)后三級驗(yàn)收及安全三級管控

(1）成立三級驗(yàn)收網(wǎng)絡(luò),由生技部、維修部、發(fā)電部共同參與驗(yàn)收工作。(2）完成新舊系統(tǒng)邏輯圖、數(shù)據(jù)庫、I/o點(diǎn)、MCs系統(tǒng)參數(shù)等項(xiàng)目核對工作,逐項(xiàng)簽字驗(yàn)收。（3）完成控制器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、電源部分的切換試驗(yàn)。

（4）由運(yùn)行人員完成運(yùn)行試操作,逐個對設(shè)備進(jìn)行操作,保證所有設(shè)備可操作。

（5）由檢修人員完成相應(yīng)系統(tǒng)聯(lián)鎖保護(hù)試驗(yàn)、順控試驗(yàn),保證系統(tǒng)安全可靠。

（6）由運(yùn)行人員將汽機(jī)掛閘,熱工人員進(jìn)行VP卡校驗(yàn)及通道試驗(yàn)。

（7）由生技部牽頭進(jìn)行機(jī)組大聯(lián)鎖試驗(yàn)。

3效果檢查

可門公司2號機(jī)組DCs系統(tǒng)改造過程進(jìn)行了全面的性能試驗(yàn))網(wǎng)絡(luò)切換、控制器切換、電源切換、soE測試、射頻干擾、卡件配置檢查、GPs對時測試等）,逐頁核對各邏輯的參數(shù)與執(zhí)行順序以及跟蹤情況檢查,逐個畫面顯示,逐個激活對象逐個測試,并對所有模擬量點(diǎn)的量程進(jìn)行核對。

改造后經(jīng)過施工方、福建電科院、可門公司三方的性能測試及功能測試,各項(xiàng)試驗(yàn)均合格。通過DCs系統(tǒng)升級改造,DCs系統(tǒng)具備了更全面的備份和恢復(fù)能力:具備更強(qiáng)的報(bào)警功能:TC系數(shù)可自動轉(zhuǎn)換:dropload,download下裝前預(yù)覽功能可選:新增系統(tǒng)I/ographicView,以樹形結(jié)構(gòu)顯示系統(tǒng)Io卡件的工作狀態(tài),便于系統(tǒng)診斷維護(hù):oVATIoN趨勢軟件功能更為強(qiáng)大:可在線修改點(diǎn)的輔助信息)ancillaryfields）:可保存歷史查詢參數(shù)等。

4結(jié)語

目前,可門公司已完成2號機(jī)組DCs系統(tǒng)的升級改造,通過近一年來的運(yùn)行觀察,機(jī)組運(yùn)行安全、穩(wěn)定,沒有出現(xiàn)任何故障。實(shí)踐證明,DCs系統(tǒng)升級過程的管控措施到位,能有效防止因DCs系統(tǒng)升級過程出現(xiàn)細(xì)小錯誤導(dǎo)致機(jī)組跳閘。2號機(jī)組升級后能適應(yīng)各種運(yùn)行工況變化的考驗(yàn),大大提高了機(jī)組的安全性和可靠性。后續(xù)將結(jié)合實(shí)際運(yùn)行情況對其余機(jī)組的DCs系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的升級改造。