分散控制系统设计试验

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1、.分散控制系统试验(1)分散控制系统（DistributionControlSystem，简称DCS）是以微处理机为基础，以控制危险分散、操作和管理集中为特征，集数据采集、监视、过程控制、顺序控制、记录于一体的标准的、开放的工业控制系统，它紧跟当代先进微处理器技术、GRT图形显示技术、高速通信技术、先进和现代控制技术的发展。目前在国内火电机组中应用较多的DCS产品主要有：西门子TelepermXP、ABBBaileySymphony、西屋Ovation、FoxboroI/A’S、日立HIACS-5000M、北京和利时MACS、上海新华XDPS400+、欧陆NETWORK-600

2、0等，这些系统都各有特点。分散控制系统在我国火力发电机组上的应用正在普及，除新建大机组外，越来越多的中小机组也逐步完成了DCS改造。分散控制系统在火力发电机组上的应用范围不断扩大，其功能已逐步扩展到机、炉、电全厂控制以及外围辅助系统。DCS作为热控乃至全厂的主要自动化控制设备，越来越显现出它的重要性，因此，从DCS设备的招标、出厂验收，到日常的检修和维护，都必须引起足够的重视。第一节火电机组常用DCS及特点一、西门子TelepermXP分散控制系统西门子在80年代推出的TelepermME基础上，经过10多年的改进，于1997年推出TelepermXP分散控制系统（简称T-XP

3、）。在国内火电机组的应用业绩，300MW机组主要有：日照#1～#2、阳城#1～#6、阳泉二厂#1～#4、福州华能#3～#4、苏州华能#1～#2、莱城#1～#4、华能太仓#1～#2、呼和浩特#1～#2、准格尔#1～#2、石嘴山#1～#4、白鹤#1～#4、兆光#1～#2等；600MW机组主要有：扬二#1～#2、邯峰#1～#2、德州华能#5～#6、台山#1～#5、定洲#1～#2、河曲#1～#2、宁海#1～#4、滇东#1～#4、岱海#1～#2等。T-XP系统在硬件及软件分配上并不完全以DAS、MCS、SCS及FSSS来设立子系统，而是以被控对象以及功能区域来设立子系统，如给水系统、燃烧

4、系统、风烟系统等。这样的分配方案面向现场工艺过程，使得一个设备的控制，包括输入/输出、报警、联锁等相对集中在一块或几块模件，一个子系统的控制集中在一个CPU中，提高了单一对象处理的独立性，减少了DCS系统内信号的通讯量。T-XP还将大量的事件在I/O总线内进行处理，或在智能I/O模件内处理，而不需要经过通讯总线，既提高了安全性，又降低了总线通讯的负荷。T-XP系统的控制等级可分为机组级、功能级、单项级，如图2-1所示。图2-1T-XP系统的控制等级T-XP系统可分为AS620(自动控制系统)、OM650(操作监视系统)、ES680(工程设计系统)及SINECH1FO(总线系统)

5、4大子系统，如图2-2所示。.页脚....图2-2T-XP系统组成从功能上说，AS620主要实现电厂的自动化控制(安全运行)，OM650主要实现过程控制、过程信息及过程管理(经济及优化运行)，SINECH1FO主要完成数据通讯，ES680主要完成系统的组态。（一）AS620自动控制系统AS620自动控制系统是T-XP系统与电厂过程的接口。它采集来自现场的过程模拟量和开关量，根据应用情况进行开环和闭环的控制算法处理，然后再发出指令到执行机构。AS620系统有两种类型：AS620B标准型自动控制系统，用于普通的自动控制任务，如开环控制、闭环控制、机组协调；AS620F故障安全型自动

6、控制系统，用于安全保护任务，如锅炉保护、燃烧器管理等。（1）AS620B标准型自动控制系统的配置在AS620B基本柜中有一对AP(自动处理器)，互为备用，占一层机架。另有三层或两层FUM(功能模件)机架，各层最多可安装19块FUM功能模件。T-XP系统以被控设备为对象设计和分配FUM功能模件，不同的对象分配不同的模件(3～4种)，每块FUM模件可以独立地完成对多个同类设备的自动控制。从系统负载、运行速度等角度考虑，T-XP将大量工作分散到了模件级，AP主要完成某个功能区中多个被控对象之间的协调控制。AP与FUM之间的通讯总线为输入输出I/O总线，该总线为并行总线，信息交换的速度

7、高，吞吐量大。由于AS620B系统以功能区划分，同一功能区中的设备之间大量的信息交换被缩小在一个AS620B机柜中，因此极大地降低了系统局域网上的数据通讯量，也提高了自动控制系统的响应速度。每个AP还配有一个CP（通讯处理器，负责与其它子系统的通讯）以及IM（接口模件,负责CPU与FUM的通讯），极大地减轻了AP中主CPU的负载，加快了处理及通讯速度。系统中使用的FUM模件均为智能I/O模件。每个I/O模件内的处理器负责对输入/输出信号添加时间标签，分辨率为1ms；功能I/O模件FUM210