分散控制系统中锅炉智能远程I／O装置故障原因分析及改造措施

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1、第35卷第5期华电技术Vol_35No．52013年5月HuadianTechnologyMav．2013分散控制系统中锅炉智能远程I／0装置故障原因分析及改造措施祝学存，郝喜宽，邬青。(1．内蒙古毕电乌达热电有限公司，内蒙古乌海016040；2．内蒙古海勃湾发电厂，内蒙古乌海016041；3．内蒙古乌海市电业局，内蒙古乌海01640)摘要：对分散控制系统中锅炉智能远程I／O装置故障原因进行了分析，采取措施对分散控制系统的网络结构进行了改造，改造后的分散控制系统智能远程I／O装置金属温度显示正常，再未出现故障。关键词：分散控制系统；远程智能I／O装置；温度故障；智能前端；网

2、络通信中图分类号：TP273：TM621．6文献标志码：B文章编号：1674—1951(2013)05—0043—020引言2原因分析2．1测温模件某发电公司机组分散控制系统(DCS)的锅炉远远程智能I／O装置内测量锅炉金属温度的TC程智能I／O装置用于测量金属温度，该装置内多个模模件为DCS常规I／0模件，I／O模件一般工作温度件运行过程中频繁出现故障致使显示金属温度坏点，范围为一1O～55℃，防护等级为IP30。超出后则会造成机组启、停炉及正常运行过程中无法监控锅炉汽造成I／O模件工作不稳定，数值锁定在当前值或显包和管壁的温度参数，致使远程智能I／O装置内多个示不准，严

3、重时会造成模件损坏甚至威胁上一级设模件故障，造成上级控制器通信迟缓、甚至停滞。在备(5控制柜)的安全运行。不适于用在锅炉现场锅炉煤质恶化造成锅炉“四管”泄漏增加及机组深度高温粉尘环境使用。在机组运行时，现场测量远程调峰的不利情况下，需要进一步加强锅炉金属管壁温I／O单元柜表面温度为51～68cI=，且锅炉本体粉尘度的监控。因温度参数无法正常监控，控制器工作中较大，超出TC模件正常工作范围。经常出现异常给机组的安全、稳定运行带来极大隐2．2安装环境患。通过现场测试和对多次故障原因的分析，确定了锅炉金属温度配置2个远程I／O单元柜，分别设计及安装环境温度过高等方面存在的问题，改

4、造后装设在锅炉46m过热集汽联箱两侧处，面向过热集取得了良好的效果。汽联箱，距离仅为1．1m，造成DCSTC模件工作温1设备概况度过高而出现故障。在锅炉远程I／0单元柜处加装大功率轴流风机通风散热后，无明显效果。某发电公司2台单元制机组的控制由华电南自天元公司PCS3000过程控制系统实现，人机接口采3改造措施用了工业标准的的CitectSCADE软件，通过10／1003．I智能数据采集前端的引入M交换机与各控制柜内控制器的MOX工控软件建因为锅炉金属温度远程智能I／O装置内测量温立通信。控制器通过工业以太网TCP／IP，MODBUS度的TC模件为DCS常规测温模件，不适于

5、用在锅以及其他现场总线提供通信。炉现场高温粉尘环境使用，故改造为华电南白天元对单元制机组锅炉金属温度的测量可配置2个公司TR301—1AA型智能远程I／O装置。远程I／O就地远程智能I／0装置，分别装设8个和9个TC模装置工作环境温度为一20～85cC，防护等级为件接收热电偶信号用以测量锅炉金属温度，远程智IP56，满足了设备在防尘放热方面的技术要求。同能I／O装置的TC模件通过I／O-bus总线与DCS5时，具有输入热电偶温度信号、CPU通信通道两两控制柜控制器进行通信，完成现场温度数据的实时隔离，极大地提高了设备的抗干扰能力和安全性。监测，改造前的DCS网络结构如图1所

6、示。3．2通信形式的改变智能数据采集前端通信改为不经过5控制柜收稿日期：2011—12-一05；修回日期：2013—02—26上传数据到DCS服务器，直接经MOX通信服务组第5期罗玉环：燃气轮机发电机转子直流电阻变大缺陷的分析及处理·47·导致螺钉松动的主要原因。4在不抽转子情况下的缺陷处理方法引线螺钉与轴向导体的螺纹中有很多小颗粒，是螺纹接触面积减小的最直接原因。而颗粒产生过2008年10月，发现该电厂2发电机转子直流程是螺纹外表材料与引线螺钉、轴向导体材料的热电阻也存在阻值变大的缺陷，现象与1发电机一膨胀系数不一致，在热胀冷缩条件下导致材料脱落，致。在联系供应商前来处理

7、时，该电厂技术人员通脱落部分在应力挤压下形成小颗粒。从小颗粒以及过在发电机内部进行多次试验和测量后，提出在不螺纹表面的情况基本可以判断螺纹表面镀锡(这点抽出发电机转子的情况下完成引线螺钉紧固和螺纹没有得到三菱公司和厂家说明书的验证)，而引线接触面处理的方案，得到了供方现场处理人员的认螺钉和轴向导体材料为铜，两者的膨胀系数相差很可。准备工作如下：远，导致镀层脱落。通过检索，铜的线膨胀系数为(1)选取合格的力矩扳手。在满足额定力矩的l7．5×10I”／~C，锡的线膨胀系数为2．0×10。。。／~C，前提下，尽量使用手柄