aps 技术在机组 dcs 改造中的应用

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1、APS技术在机组DCS改造中的应用http://www.sooq.cn2009年03月19日摘要：机组自启停控制系统（APS）是热工自动化技术的最新发展方向之一。以某国产600MW机组DCS系统改造为实例，介绍了在老机组改造项目中设计和应用APS系统的方法，并重点探讨了功能组设计和闭合控制回路投自动等关键技术问题。APS系统在给运行人员操作指导的基础上，还可以进一步    DCS控制系统的发展及其在火电机组中应用的成熟，为热工自动化技术的发展提供了广阔的空间。而如何改进火电机组的自动控制系统，在保证机组运行安全

2、性的基础上，提高运行的经济性，增强电力企业的市场竞争能力，始终是热工自动化发展的方向。机组自启停控制系统（AutomaticPlantStart-upandShutdownSystem,简称APS）作为提高自动化水平行之有效的方法，受到越来越多的关注和重视。   APS是实现机组启动和停止过程自动化的系统，其优势在于可以提高机组启停的正确性、规范性，大大减轻运行人员的工作强度，缩短机组启停时间，从整体上提高机组的自动化水平。因而，如何设计和完善APS机组自启停控制系统，使其强大的功能得到充分发挥，是值得深入研究

3、的问题。   本文以华东某电厂600MW机组DCS系统改造项目为实例，介绍了APS机组自启停控制系统在老机组改造中的设计和应用，并探讨了功能组设计和闭环控制回路投自动等关键技术问题。一、APS系统的构成   (1)APS系统硬件分配   APS系统涉及到大量设备启停和自动控制，为APS特别设置一个控制器以实现其功能，在电厂控制系统改造工程中实用性不大。将APS控制功能分散在SCS（顺序控制系统）中，既可以减少系统通信负荷压力，也能保障APS安全运行，不致于出现一个控制器故障造成APS所有功能不能使用的情况。  

4、 (2)APS系统软件结构   在实际功能设计中，APS系统采用分级控制结构，将热力系统工艺流程分解成若干局部的独立过程。由设备级控制设备实现相对独立的启停阶段；再由功能组级联系设备级完成单系统启停和自动控制；最终由机组级协调功能组级、相对独立的设备和控制系统等，来共同实现机组的全程启停控制。分级控制使系统结构清晰严谨，有利于提高设计、组态及调试的工作效率。同时，分级控制在同级之间相互独立，具有很大的灵活性，有利于投运后的运行管理和热工维护，运行人员可以根据具体情况选择各种控制方式。如在凝结水流程图上，运行人员

5、可以单操某台凝泵及其相应阀门，完成设备级控制，实现单设备操作；也可启动凝结水泵子组，完成从开启放气阀到凝泵再循环阀投自动的一系列功能组控制。   功能组级实现某一工艺流程涉及的相关设备启停和控制，是整个APS系统的中间环节，也是实现机组级控制的前提。它根据工艺流程的需要和特点，按照预定的顺序、时序和逻辑条件的要求进行判断和运算，发送指令、控制设备，依次进行一系列的动作。机组级属于系统最高层控制，它对机组的运行工况进行全面监视，根据机组启停过程中不同阶段的需要，向各功能组或设备级、及相关其它系统如DEH（汽机电液

6、调节系统）、NCS（电气控制系统）等发出控制指令，并根据各控制系统的工作情况，协调机炉电各系统的控制，以保证在少量人工干预甚至完全不用人工干预的情况下，自动地完成整台机组的启停。组级控制需要实现的基本功能是步序控制。如何保障步序指令的发送及反馈信号的接受准确、及时，是设计时重点考虑的问题。同时，还需要兼顾控制器的工作负荷，在完成同样功能前提下，功能块所占控制器资源最少。二、APS系统功能   APS包括机组自动启动和自动停止2部分。自动启动过程又分为热态和冷态2种方式，制造厂在这方面未提供相应划分资料，其划分就

7、根据运行人员经验，将差别主要体现在功能组工况要求不同。如锅炉升温升压功能组，CCS就根据APS的指令，按照不同的升温升压曲线实现相应操作。构筑完基本功能块后，开始设计人机接口。让运行人员迅速掌握全新的系统并熟练地使用，对改造机组而言至关重要。    (l）功能组实行步序控制，即按照预定的操作顺序逐一实现设备的启停和控制。每步控制指令可以发送给一个或多个设备，该步操作全部完成后，若相应状态反馈满足该步完成要求，则转到下一步执行；若该步完成要求在上步完成时就已满足，则不发送该步指令而直接跳到下一步。步序的自动执行过

8、程可以由运行人员暂停。执行过程中，功能组显示操作顺序、设备状态、当前步号、执行时间、功能组控制方式等信息，便于运行人员监视执行情况。   (2）功能组启动方式分上一级自动触发或运行人员手动执行。这2种方式配有切换按钮。当设置功创绷为指导模式（自动切换手动方式）时，功能组的输出指令被闭锁，相当于操作指导，运行人员按照显示的操作要求完成相应的操作。指导模式采用由大到小原则自动切换，即机组级