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南自TCS3000DCS系统改进与升级

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摘要：本文介绍了华电湖北发电有限公司黄石热电厂#210机组在投产初期，DCS系统（南自TCS3000）所遇的一些故障与问题，针对问题以及进一步的分析，分步实施，解决了问题与故障，为机组顺利投产，安全运行奠定了基础。

关键词：DCSTCS3000顺控；保护；改进；开发

1.引言

DCS（DistributedControlSystem）——分散控制系统，完成电厂发电过程中数据采集、过程控制、顺序控制、高级控制、报警检测、监视、操作，对数据进行记录、统计、显示、打印等处理。目前广泛应用于大型机组的监控，它对确保机组的点火、冲转、启停以及安全经济运行发挥了重要的作用。目前广泛应用于大型机组的监控，它对确保机组的点火、冲转、启停以及安全经济运行发挥了重要的作用。

由此可知，DCS系统对可靠性、稳定性的要求是非常高，然而，我厂脱硫以及30万机组DCS系统使用的是南自DCS－TCS3000系统，该系统由于软件公司开发能力不足，开发使用周期不长等诸多原因，在我厂脱硫以及３０万机组自安装投运至今，出现多次软硬件的问题，该系统的故障率一直比较高，对我厂机组设备的安全稳定经济运行带来了诸多隐患。

2.DCS系统故障情况概述

TCS3000的DCS系统因为其开发能力的不足以及使用周期不长，其故障率高主要表现在：

1.相关保护设计不够完善，如温度没有设计速率保护。

2.组态中顺控逻辑不完善，模块功能有所欠缺。

3.操作员画面刷新慢，有时个别画面的刷新长达10数秒钟。

4.各接口站有死机和掉网现象发生。

5.历史数据保存时间不长且历史数据存在丢失情况。

以上是该DCS系统故障的主要表现形式，可想而知，如果此类故障发生的频率上升，对机组的经济运行甚至安全运行是极大的隐患，因此，我们必须想方设法降低DCS系统的故障率，确保机组的安全经济运行。

结合DCS系统自身的问题，以及查阅相关的技术资料，得到以下的出现问题的主要地方：1.下位组态软件中组态模块设计不完善，需要进一步进行对相关模块的完善与编写，如它的FB_PT100模块输入相关热电阻信号，未有相关速率保护设备，会信号突变造成保护误动。再者其顺控相关功能块没有序号状态指示，导致顺控反馈信息不全，顺控相关组态庞大且不易查找；2.主辅IO服务器采用DELL商用计算机，DCS系统投产初期，服务器采用的是DELL商用系统计算机，DCS系统运行所有的操作、查看、调取历史功能都是通过服务器与下位DPU来实现，其商用计算机远远达不到DCS系统所需的数据处理存储能力要求。3.历史数据存储与操作站没有分离，历史数据与#3操作员站竟然采用同一台计算机进行，并且历史数据存储容量仅为3个月的有效时间，不满足机组安全生产的需求。并且#3操作员站为锅炉主盘操作员站，历史数据存储不仅会影响数据的安全性还会对操作员站的操作造成影响。4.上位软件设计不合理，对上位软件的学习与研究，发现上位软件在开发深度上还有进一步深度优化的可能，上位软件的画面并没有采取分离，造成每次读取画面时，都需要对报警数据进行刷新操作，并且投产初期的控制语言算法是导致操作员站画面刷新较为缓慢的原因。

3.针对故障点，分步实施，提高DCS可靠性

针对以上的种种问题采取了有针对性的方案，并对其进行逐个解决：

一．针对其相关保护组态没有不够完善：

查阅了相关TCS3000组态软件的MOXGRAF的各类模块说明，对相关重要辅机保护上的温度点（如磨煤机、送引风机、一次风次等）输入模块进行重新设计，重新加入FB_RTD_BH模块，其中加入了“Inertia”超前滞后模块，对温度输入相关信号在发生突变的量进行判断，在每秒变化超过±5℃时，对该点的品质判断（QC）为坏点，及时对其进行切除保护，保证了保护不发生误动作，在画面上添加了相应的复位按钮，在相关温度点恢复正常后，能记手动复位操作再使该温度点投入到正常的保护当中。

二．针对其组态中顺控逻辑不完善：

在南自TCS3000中下位组态软件中顺控相关模块有FB_SGC、FB_STEP、FB_END相关模块，可以基本满足相关程控需要，但其程控步骤中缺少相关步顺计数以及相关步顺状态指示功能。（如我厂的布袋吹灰程控逻辑，就无法准确判断吹扫为哪个脉冲阀）我在其相关步顺模块FB_STEP中加入相关的触发计时模块（TON）以及设计相关与上位联系点，这样对顺控的运行状态以及运行循环时间都可以让运行人员进行直观的了解，从而确保设备的安全稳定运行。

三．主辅IO服务器采用DELL商用计算机：

1.利用机组大修期对DCS系统的IO服务器进行升级改造，将原有的DELL商用计算机拆除，安装IBMX3400M3专业级服务器，并对相关的服务器网络进行改造又及重新布线。

2.对上位软件针对新的服务器进