發布日期：2022-07-15 點擊率：16
HIACS－5000M通過操作員站，為過程控制及監視和管理提供服務。它具有標簽顯示、趨勢圖、軟操作站（M/A）、動態流程、報替管理、報表及記錄、存檔等監控功能。通過EWS可以進行系統組態，形成系統的數據庫和操作員接口顯示點，同時EWS可以用于實時現場過程調試、參數整定等功能，大大縮短現場的調試時間。
5號機組DCS及公用DCS配有26對冗余的控制器，每對控制器配有相應的I/0終端柜，另外配有4個遠程I/O站。整個DCS主要包括熱控的數據采集系統（DAS）、模擬量控制系統（MCS）、燃燒器管理系統和爐膛安全監視系統（BMS+FSSS）、順序控制系統（SCS)，另外電氣控制系統(ECS）亦在DCS中實現控制，DCS各子系統在控制中按控制功能分類，通過控制、調節、計算和監視等自動功能，實現機組整體自動化。日立分散控制系統的控制邏輯分別根據鍋爐島與汽機島提供的控制邏輯和控制策略組態生成，機組協調控制的控制方案由日立公司負責設計。鍋爐部分的控制涉及的控制系統有鍋爐風煙系統、鍋爐汽水系統、鍋爐燃油系統和鍋爐嫩煤系統。汽機部分的控制涉及的控制系統有汽機冷卻水系統、汽機凝結水系統、汽機輔汽系統和汽機給水／蒸汽系統。上述系統的控制根據閉環和開環控制及控制功能的不同，分別在DAS、MCS、SCS、BMS和FSSS中實現。
?。?）數據采集系統（DAS)
DAS 承擔整個機組的有關參數的采集處理，其主要功能為機組過程變量的采集和處理、顯示報替記錄、打印事故追憶、日常報表打印、數據趨勢圖和打印、歷史數據存儲及檢索、程序的開發診斷數據庫和圖形編輯等功能。
另外，DAS還提供分辨率為lms的事故順序記錄（SOE)，用于在事故發生時，按事件的先后發生順序進行追憶。
與其他電廠機組不同的是，很多操作員站的顯示信號不是為顯示而配備的專用信號，而是與其他SCS、BMS、CCS系統公用的現場信號，如水位變送器。翰出信號既用于 CCS 中的調節，又用于 SCS 有關閥門的保護，同時又是 DAS 中的顯示信號。另外，本機組的大部分聯鎖保護信號的定值，亦來自于所采集的模擬量信號的導出值，沒有配備專用的水位、壓力和溫度開關用于聯鎖保護信號。
(2）協調控制系統（MCS)
MCS在整個分散控制系統中承擔著最重要的閉環控制任務，能對整個熱力過程中的汽、水、油、煤、風等主要過程變量進行調節。
MCS共設計有146套控制回路，本臺900MW超臨界機組，在鍋爐32％的燃燒率以上，設計為滑壓運行方式，根據滑壓運行的控制要求，機組的協調控制方式設計有：汽機跟隨、機跟爐協調、爐跟機協調，主汽壓力根據修正的滑壓控制曲線進行調節，調節過程穩態時保持主汽門前后的壓差為當前壓力定值下的5％的裕度，用于保證機組的調頻裕度。
運行人員可通過操作員站在CRT畫面上進行自動調節系統的投入和切除，另外機組設計的順序控制步驟中能對大部分的MCS回路進行自動投入和切除，確保機組的全自動一鍵式啟動。
(3）燃燒器管理系統和爐臉安全監視系統(BMS + FSSS)
鍋爐保護控制系統在FSSS中實現，主要實現鍋爐主燃料跳閘（MFT）、送風機保護、引風機保護以及實現鍋爐的吹掃、泄漏試驗及RUNBACK 等功能。保護控制系統采用雙重冗余的PCM控制器，同一保護的3個信號分別送入3個PCM控制器，經每個 PCM控制器3取2選擇后，再對每個PCM輸出進行3取2處理得到保護輸出。確保保護系統的安全可靠。
BMS由燃油和嫩煤二大控制部分組成，燃油部分包括徽油功能組、1~4號角燃油嫩燒器控制子組；燃煤部分包括燃煤功能組、磨煤機軸頸液壓子組、磨煤機分離器子組、磨煤機一次風子組、磨煤機子組、給煤機子組和磨煤機清潔子組。
(4）順序拉制系統（SCS)SCS實現整個機組的順序控制，SCS的使用范圍涉及到了整個機組水、汽、風系統，承擔機組的輔機和兩位制閥門的啟停以及設備間的聯鎖保護。SCS的控制方式分為：設備級控制、子回路控制（SGC）、子組級控制（SGC）和組級控制（GC）。
設備級控制除對單個閥門、擋板、電動機等設備進行啟停、開關的控制外，還包括設備本身的聯鎖保護。 SLC 主要完成設備的切換．首選設備的選擇。SGC則是按一定的順序進行相關設備的啟停或開關，對各個設備進行順序控制。GC 是鍋爐島或汽機島系統的順序控制。
二、西門子TELEPERM－XP分散控制系統及其子系統
汽輪機控制系統為德國西門子公司生產的TELEPERM－XP分散控制系統，主要控制對象有汽機潤滑油系統、控制油系統、軸封汽系統、真空系統、抽汽系統、發電機水冷氫冷及汽機的自啟停等系統。同時，TELEPERM－XP控制裝置和SIMADYN－D 控制器相連組成汽輪機DEH。主要控制對象為汽機調門，通過改變閥門開度，改變汽機進汽量。從而改變汽機的轉速與負荷。
MEH亦在TELEPERM－XP系統中實現控制。主要控制對象為主汽門、汽機調門、小機冷再進汽調門、控制油和潤滑油系統。在正常情況下，MEH接受MCS來的遙控轉速指令，改變調門的開度來實現機組給水量的調節。
大、小機的監視儀表為瑞士vibro－meter公司生產，由德國西門子公司成套提供，共配置3套VM60O 系列機械保護和監測裝置，分別對2臺汽動給泵和汽機的運行進行監控，監控內容有：軸向位移、脹差、絕對振動、相對振動、鑒相和偏心。 大、小機的汽機緊急跳閘系統（ETS）采用德國西門子公司S5可編程控制器進行控制，由德國西門子公司成套提供。
三、其他控制系統
高、低壓旁路控制系統采用美國CCI公司提供的Modicon昆騰控制裝置，根據直流爐控制的要求，提供了定壓啟動、滑參數運行、超壓安全保護等功能，滿足機組冷態、溫態、熱態和極熱態啟動的要求。
鍋爐吹灰程控系統其控制部分和吹灰器采用戴蒙特公司的產品，動力部分也由戴蒙特公司成套。操作員可在PLC的操作面板上對吹灰器進行操作、編輯和程序修改。正常運行時，吹灰PLC與日立DCS通過通信連接，操作員在控制室的CRT上通過通信可直接對吹灰器進行操作控制。
出灰系統設備采用德國MULLER公司的PLC程控裝置。
化學補水系統和凈水系統的控制系統采用AB公司的PLC控制系統，由蘇州熱工研究所成套提供。
化學廢水系統的控制系統采用AB公司的PLC控制系統。由上海凱力博公司成套提供。
四、調試概況
4.1 主要調試進度
5號機組熱控控制系統的主要調試進度如表
4.2 168h 試運的投入情況
(1)DAS共設計有如下測點：644點模擬量輸入（AI),420點開關量輸入（DI),124點開關量輸出（DO）,425點SOE,95點RTD 熱電阻輸入34點THC熱電偶輸入。168h試運行期間測點投入率為＝100%,OAS 功能均正常投運。
(2)MCS 共設計系統 146 套，在168h試運行期間及之前均已投入。實現了機組負荷、燃料、給水、風量及各子系統自動控制。系統均能滿足運行要求，大大緩解了運行人員的勞動強度。
(3)SCS設計有電動、氣動執行機構及驅動機構224個。設計的子環、子組、功能組系統有135套，設備的聯鎖保護在子環、子組系統中實現，在168h試運行中保護投入率為100%。設備投入率為100%,SCS的功能組已全部做過冷態試驗，并進行了熱態投運，投入率為100％。
(4)BMS+FSSS試運期間完成的調試功能有：MFT、鍋爐爐膛吹掃管理、點火器和燃燒器的啟／停控制管理，燃油泄漏試驗以及磨煤機、給煤機的正常啟／停等功能全部投運，制粉系統的組級程控亦正常投運。
(5）汽機電液控制系統完成的功能有：轉速自動控制、負荷自動控制、主燕汽壓力控制、熱應力計算功能、超速保護功能、手／自動并網功能、自動初負荷控制、閥門在線試驗功能、自動切換廠用電和大機保護功能等，在168h試運期間設備及功能的投人率為100％。
(6）小機電液控制系統完成的功能有：轉速自動控制、MCS遙控控制方式、電超速等，在168h試運期間MEH的設備及功能均能正常投人，滿足運行要求。
(7）BPS完成的功能有：高壓旁路系統的壓力、溫度控制、低壓旁路系統的壓力、溫度控制以及相應的高、低壓旁路系統的保護，在168h期間，旁路系統的保護全部正常投入。
五、問題與建議
(1）接口問題
由于是國內首臺全進口的超臨界大容量的直流爐，鍋爐島、汽機島的熱控控制邏輯分別由德國ALSTOM公司和西門子公司提供。在前期工程準備過程中，中方人員通過資料消化，發現了許多鍋爐島與汽機島之間以及鍋爐島、汽機島與其本身分包設備的接口問題。另外，機組協調控制的設計方案雖由日立公司負責設計，但日立公司無法協調ALSTOM和西門子這2家公司，最后由業主和調試單位協調3家外方進行反復討論修改，才明確了控制方案，確定了控制接口，最后實現了機組協調控制。
另外，旁路作為超臨界機組啟動的主要輔助系統，起著重要的控制作用。但此旁路采用非常規的控制方式。對此，我們通過資料消化，反復與ALSTOM和西門子的專家討論提出修改方案，在調試過程中不斷優化，才得以滿足機組的各種控制方式要求。
(2）通信問題
在整個DCS島的招標初期，就確立了將外圍所有超過20個子系統需通過通信連入日立DCS島的方案，實現機組完全集中控制，這是一個十分理想化的設想，但實際上每個 DCS 都有一定的容量限制。在調試過程中，將DCS與DEH的通信連接后，發現數據的傳送速度最快為6s，無法達到操作控制要求。由于我們在調試初期就提出了將所有用于控制和保護的通信信號改為硬接線的方案，征得業主同意后，當機立斷責成有關外方進行修改，才使得5號機組調試中少走彎路，并實現了提前并網發電。
另外，在DCS與其余子系統通信的連接過程中，出現了DCS工程師站和操作員站死機的現象，目前外圍的大部分外圍子系統的通信未能聯入DCS，是否有必要聯入是個值得商討的問題。
(3）宏模塊的設計問題
整個DCS由日立公司總承包，而鍋爐島、汽機島的熱控控制邏輯分別由德國ALSTOM公司和西門子公司提供，日立公司沿用的是美國的控制理念，與歐洲的設計思路有沖突，導致日立公司在軟件設計子環控制宏模塊（SLC模塊）、子組切換宏模塊（GCM模塊）、模擬控制及手自動切換宏模塊的過程中，雖經強拼硬湊，反復修改，仍未能完全實現ALSTOM公司和西門子公司的控制設計思想，值得在今后的設備設計及招標中注意。
