长沙西门子中国一级代理商通讯电缆供应商

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 目前，火电厂中电气系统正开始纳入分散控制系统（DCS）。电气系统与热工自动化系统联合的需求开始显现。电气系统与热工系统相比在控制要求及运行过程中有着很多不同点，电气的主要特点，如电气设备保护自动装置要求性高，动作速度快；电气设备操作机构复杂，操作频率低等，都要求机组的电气系统纳入DCS控制后，控制系统具有很高的性，除了能实现正常起停和运行操作外，尤其要求能够实现实时显示异常运行和事故状态下的各种数据和状态，并提供相应的操作指导和应急处理措施，保电气系统自动控制在合理的工况下工作。电气系统的特点使多年来电力系统的研究采用专门的软件，与电厂热控系统的是分别进行的。随着计算机开放性技术的发展完善，采用通用软件实现各种不同类型过程分析已成为可能，如MATLAB应用于电力系统的早已受到了重视［1］。参考文献［1］在1997年就介绍了将电力系统实时数字的电磁暂态分析软件包PS／EMTDC向MATLAB的转换，实现了通用开放可视的技术。

    MATLAB凭借其强大的矩阵运算能力、简便的绘图功能，可视化的以及丰富的算法工具箱，已成为科研和工程技术人员的有力开发工具［2］，如已广泛应用于各种不同类型的电厂热工控制系统。参考文献［3］介绍了将MATLAB用于工业过程实现可视化的技术。然而，对于电力系统工程技术人员来说，如何按照工程需求，准确而快速地对电路以及复杂的电气系统进行自定义的研究，常规的工具显得力不从心，因为如果各环节用简化传递函数来表示，则很多重要细节会被忽略；若用MATLAB中的Simubbbb提供的基本模块（如开关和触发器）来构造模型，则相当费时费力，虽然可以使用PSPICE来实现电子电路的，但PSPICE主要适用于微电子领域，难于与电力系统设计所需要的复杂算法和控制理论相结合。至今大量的电气系统的分析仍然采用软件包［4］。本文将结合MATLAB中的电气系统模块库（PowerSystemBlockset），探讨采用MATLAB实现电力系统分析与设计的方法。利用MATLAB与FOR－TRAN等语言的接口，还可以继承多年来电力系统分析的经验。

    1电气系统模块库介绍

    MATLAB版本5．2以上提供了电气系统模块库Powerlib。电气系统模块库以Simubbbb为运行环境，涵盖了电路、电力电子、电气传动和电力系统等电工学科中常用的基本元件和系统的模型，不仅可以实现电力系统时域与频域的计算，如计算电力系统遭受扰动或参数变化时电参数随时间变化的规律，而且可以广泛应用于高压直流输电、FACTS控制器设计、电力系统谐波分析及电力电子领域的分析计算等。

    运行Simubbbb以后，打开Blocksets＆Tool－boxes，就能调出电气系统模块库。也可以在MATLAB的命令窗口，直接键入Powerlib调出。电气系统模块库Powerlib由如图1所示的6个子模块库组成。

    （1）电源模块库：包括直流电压源、交流电压源、交流电流源、可控电压源和可控电流源等。

    （2）基本元件模块库：包括串联RCL负载／支路、并联RCL负载／支路、线性变压器、饱和变压器、互感器、断路器、N相分布参数线路、单相Ⅱ型集中参数传输线路和浪涌放电器等。   （3）电力电子模块库：包括二级管、晶闸管、GTO、MOSFET和理想开关等。为满足不同目的的要求并提真速度，还有晶闸管简化模型，如图2所示。

    （4）电机模块库：包括励磁装置、水轮机及其调节器、异步电动机、同步电动机及其简化模型和永磁同步电动机等，图3所示为简化的同步电机模型。

    （5）连接模块库：包括地、中性点和母线（公共点）。

    （6）测量模块库：包括电流和电压测量。

    在6个基本子模块库的基础上，按需要可组合封装出常用的为复杂的模块，添加到所需模块库中去。如图4所示附加模块库（PowerlibEx－tras）中的三相电气系统就是用6个基本子库中的各模块构造并封装起来的。可以用“LookUnderMasy”命令打开其中的各模块，查看其内部结构以了解构造方法和规律。附加模块库中还包括：均方根测算、有功与无功功率测算、傅立叶分析、可编程定时器和同步触发脉冲发生器等。

    2 基本运行原理与使用

    电气系统模块库中的Powerlib模块与常规的Simubbbb模块两者有一些区别，所以，在Simubbbb内部，进行前有一个初始化的过程，把包含Powerlib模块的系统转化为Simubbbb能够的等效系数，具体操作如下：

    （1）调用Power2sys函数，把所有的模块划分为常规模块和Powerlib模块，其中的Powerlib模块又分为线性模块和非线性模块。

    （2）调用Power2sys函数求出模块的网络拓扑结构，得到其参数，并对每个电气结点都赋予一个结点号。

    （3）调用Circ2sys函数求出线性模块的状态空间模型（状态变量为电感电流和电容电压）。

    （4）调用Power2sys函数，根据Simubbbb的内部预定义的模型求出非线性模块的Simubbbb模型。

    初始化完成后，Simubbbb开始对此系统。

    Power2sys和Circ2sys函数都能以命令行的形式在MATLAB命令窗口直接调用，而且使用上为灵活，可以构造出Powerlib中所没有的模块（如具有3个以上绕组的互感器），此处不再赘述。

    当然，上述复杂的预处理过程对用户来说都是屏蔽的。电气系统模块库中的模块在使用上，与常规的Simubbbb模块类似，将其拷贝到自己的模型中并设置合适的参数即可。但是，Powerlib模块与常规的Simubbbb模块毕竟是两类不同的模块。所以，对于同时使用两类模块的模型，必然会有两类模块之间的信号流动，这就需要中间接口模块。具体地说，当Simubbbb模块的信号送Powerlib模块时，应根据其性质，采用可控电压源或可控电流源模块作为中间环节；反之，当Powerlib模块中的信号反馈给Simubbbb模块构造的控制系统时，应采用电流或电压测量模块。

    由于在初始化过程中，Power2sys函数将逐个检查模型中的各个模块是否为电气系统模块，所以，对于大规模的系统，在一定程度上会降低的速度。为避免这种负面影响，可以人为地迫使Power2sys不去检查那些常规模块，方法是在常规模块以及包含常规模块的子系统的模块名前加1个“＄”符号，如“＄PID”，但确保子系统内的模块皆为常规模块。

    Powergui是电气系统模块库提供的1个有力的工具。通过它，能以图形用户界面（GUI）的方式来方便地计算和显示出系统中各状态变量和测量变量的稳态值；可以修改系统的初始状态来实现从任一初始条件开始，能避免较长的过渡过程；还可以实现对包含电机的三相电网潮流的计算和初始化。使用Powergui只需将其拷贝到模型中，打开即可进行查看和设置。

    3 基于MATLAB的电力电子举例

    从DEMO中可以了解到许多电气系统的实例。如电力滤波器、HVDC、分布参数线路、变压器、暂态分析、三相二管整流等。本文采用电气系统模块库建立的晶闸管（Thyristor）整流电路如图5。系统通过单项单脉冲晶闸管整流电路供电给RL负载。晶闸管门触发脉冲由定时器Timerl提供。时的设定参数为：整流器负载R＝0．5Ω，L＝6．5mH。晶闸管模块导通电阻R＝0．001Ω，电感L＝le－5H，正向电压U＝0．8V，旁路电阻R＝20Ω，电容C＝4e－6F。线路负载也可以采用电抗形式表示。将Powerlib中晶闸管模块的信号反馈给Simubbbb的滤波显示模块（Ufilter）时，采用了电流及电压测量模块。该曲线与理论分析实验波形一致。

随着土库曼斯坦经济在过去十年中的蓬勃发展，建设的供水系统和功能性下水道系统是城建的重中之重。总共300个井站及过120个泵站通过宽广的分布式管道网络将6千万公升的水传输到都。集成管理420个分站由APROL过程控制系统担任此重任。

    Ashgabat市的发展

    土库曼斯坦与哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦、阿富汗、伊朗和里海相邻。几乎80%的地区为KaraKum沙漠。该国于1991年宣布立并拥有的和汽油储量，因此推动了90年代初经济的发展。

    Ashgabat，土库曼斯坦的都，拥有大约800，000人口，已发展为一个拥有大广场、宫殿、博物馆、寺和上百个喷水池的繁华城市。新建的基础设施及激增的人口促成了对于大规模的供水系统和下水道系统的需求。

    该需求引起了来自建筑师及技术工程师们浓厚的挑战兴趣。

    系统规划——由SkifControl公司设计和实施

    连接300多个井站和120个泵站，铺设数百公里的管道并建造若干隧道。

    土库曼斯坦120个泵站的其中之一

    SkifControl公司，坐落于乌克兰的基辅，是贝加莱长期的合作伙伴，在基础设施、安装、自动化系统运作及各行业的过程控制领域拥有丰富的经验。SkifControl公司规划并成功实现了一套带3-层结构的系统构架。整套体系由连续的APROL控制系统监测并控制。

    层（现场层）记录了所有的测量数据并调节控制流程。井站通过CANI/O与B&R2003系统连接。泵站同样通过CAN与PP41PowerPanel连接。

    二层，所谓的“数据层”，由20个PCC系统通过modem连接到420个控制器和PP41单元构成。一个PCC至多连接20个井站或泵站。

    层包含了过程控制系统APROL。它监测并调节整个供水和下水道系统。也就是说，APROL控制整个现场设备，向操作员发出报警信号并显示所有必要的排除故障方案。

    此外，“活动记录”将记录一些有趣的趋势及所有操作者的操作。

    令人满意的执行能力

    系统安装后可进行逐步扩展。试运行批控制系统及现场层后，客户深信SkifControl公司选择贝加莱的自动化方案是正确的。因为只有一个非常灵活的系统才能支持如此大量的串口和网络界面，满足客户不断变化和提升的要求。

    VolodimirYershov销售俄国/乌克兰

    只要使用贝加莱的控制器和过程控制系统，即使在沙漠地区，供水也不成问题。我们的方案提供各种接口（如CAN、RS485、EthernetTCP/IP和modem）实现通信。这些接口都是B&R2003PCC系统的标准接口。该系统是Ashgabat供水的方案。我们的客户——该市的管理对该安装方案非常满意，因为它了人们的期望。

    1气举压缩机站DCS控制系统功能

    本系统包括一个现场控制站、三个操作员站，软件版本为SmartProV3.02。系统采用冗余配置，bbbbbbsNT操作平台，性强，同时具备良好的开放性和扩展性，便于与其它系统相连和扩展。

    （1）显示功能。按流程画面分组动态显示全站各工段工艺流程和参数。系统所有人机界面采用中文、英文和俄文三种语言显示，在线完成无扰切换。系统可提供标准的静态和动态人机界面显示，画面在屏幕上可动态缩放，画面之间的切换一般采用定义功能键及屏幕菜单方式进行。

    （2）控制功能。对系统中的重要工艺参数进行调节和控制。系统控制以现场控制单元为，实现回路的连续控制，以及顺控和联锁保护、报警功能，并且可进行手操、单回路、串级、比值、前馈和PID等多种常规控制。控制操作包括调节器在自动状态下设的调整，当控制器为手动时输出值的调整，以及调节器从自动变为手动或以内部设置变为串级的无扰动切换，反之亦然。控制操作（数字或模拟回路）可通过操作编组画面或动态画面显示。

    （3）报警功能。包括系统工艺参数报警和硬件报警。报警有四种不同级：普通、次急、紧急及特急，根据需要分组。不同级别的报警通过声光来区别，可快速区分并从相应的组画面中调出。报警以严格的时间顺序打印（如：数据传送系统延迟不影响报警顺序）。

    （4）报表功能。调用Excel可随时生成生产运行日报表并打印。系统支持类似Excel格式的报表打印，用报表组态软件即可建立和修改报表，并可以对报表的各个字段进行组态。报表可任一台打印机完成打印。

    （5）趋势功能。实时、历史趋势单显示，并在线进行趋势成组。

    （6）数据、信息存储和查询。历史数据、报警信息、操作信息的存储，单画面查询显示并可在线打印输出。

    （7）在线诊断功能。系统状态画面可显示当前系统控制器和卡件的运行状况。系统具备自诊断功能。诊断功能能自动并连续运行，不需操作人员干预，自动诊断的特点是在系统丢失前发现控制系统故障或错误的情况和发生部位。诊断系统对错误的分析处理方式同正常系统报警一样；故障或错误的细节由的显示画面（系统状态画面）显示出。诊断系统可指示出系统内所有故障卡件。

    （8）系统保护功能。操作级别分工程师、操作工两级，设置操作权限，保证系统运行。对操作权限的限制，系统提供至少三种操作方式，限制对应于该方式下用户的操作权限，以确保系统软、硬件的及避对系统的破坏。操作方式切换以钥匙或其它工具为益，防止系统瘫痪时口令的无法使用。

    （9）通讯功能。系统提供标准的通讯接口，方便与其它系统及关系数据库进行数据交换，控制站支持现场总线及RS485方式，操作员站支持OPC、DDE、ODBC等，与YOKOGAWA公司控制系统之间的OPC通讯，与汉诺华压缩机间的通讯。  （10）控制功能。主控单元的回路控制功能包括各类反馈、前馈、串级、驰及科学计算功能。主控单元支持基于IEC1131-3标准的面向过程的编程语言：功能模块、梯形图、结构化文本、计算公式、顺序功能图。

    2 系统主要特点

    （1）、性。冗余结构、智能模块化设计及各种故障检测和保护措施保证系统能够长时间运行。重要设备双重化。对主控模板、I/O模板、通讯线、网卡、直流电源以及系统电源等重要部件采用冗余设计，并可实现冗余设备的自动切换。

    （2）性。灵活的Client/Server结构，适合于大规模控制系统的I/O、Alarm、Report、Trend、Time服务器设置，既保数据一致，又负荷均担。可开发出各种丰富的HMI界面。

    （3）开放性。系统具备良好的开放性，操作站和控制站均提供标准的通讯接口，便于与其它系统连接。

    （4）扩展性。可根据用户的不同需求，对软硬件系统进行合理的设计，使系统具备良好的可扩展性和灵活性，便于系统升级。主控单元具有足够的存储空间和性，保证满足执行语言程序和标准组态的用户程序所需的空间，并保证按标准周期执行所有的控制功能。

    （5）经济性。现场总线的系统设计，可大量节约投资，降。

    （6）易用性。良好的人机界面显示，支持多语言，操作简单、方便，操作员很高的知识，稍加培训后即可熟练操作。

    （7）延续性。采用通用系统平台，可随计算机水平不断提高而同步升级。

    3结语由于系统采用高性的DCS系统，功能强、扩展灵活，投运后气举压缩机站完成了工艺生产过程并满足的要求。特别是在运行六个月以后，在利用已有的控制系统的此基础上，增加信号输入和输出卡件，在不停产的状况下顺利投入二期控制系统，产生了的经济效益。

 石景山热电厂2号机组DCS改造采用和利时公司的HS－2000CAS分散控制系统，改造范围包括MCS、SCS、DAS、DEH系统。1999年1月完成系统整体方案设计，包括硬件配置、DEH、CCS、MCS、SCS方案。2月完成系统硬件成套及软件组态。3月完成系统联调及测试。4月中旬至6月中旬进行现场各系统的静态调试。6月26日，机组正式运行，开始MCS、DEH的动态调试，其余各系统投入使用并做局部调整。7月下旬系统投运基本完成，所有系统投入使用，工作正常。

    系统硬件配置为：共设5个操作员站，2个工程师站，10个控制站（10号～19号），其中控制站机柜20个单柜，继电器柜2个单柜，主机柜2个单柜，扩展柜1个单柜，配电柜1个单柜。控制站（10～12号）为MCS系统，控制站（13～16号）为SCS系统，DAS系统由两个控制站（17号、18号）组成，DEH系统占一个控制站（19号）。

    1HS－2000CAS系统介绍

    该系统是和利时公司新开发的系统，其基本结构由4部分组成，即系统网络、操作员站、工程师站、现场控制站。操作员站、工程师站、现场控制站作为逻辑意义相同的节点挂接在系统网络上。系统网络为和利时公司开发的ARCNET双冗余工业实时网，双令牌总线（TOKENBUS），网络速率为5M。操作员站和工程师站利用网络控制板与系统网络连接，而现场控制站利用主控模件与系统网络连接。

    现场控制站由主控模块、智能输入／输出模件、电源模件和机柜组成，系统由UPS实现双路供电，主控模块、电源模件、模出模件全部采用双冗余配置，有模件在线自诊断功能，诊断结果可由操作员站或工程师站的系统画面显示。在主控模块、智能输入／输出模件别固化实时控制软件和智能输入／输出处理软件。每个控制站机柜附带一个端子柜，便于信号电缆接线。实时控制软件运行在一个嵌入式多任务处理系统中，完成信号转换与处理、控制运算（石热项目控制运算周期MCS和SCS为250ms，DAS为1s，DEH为100ms）、通信、自诊断、双主控模块切换时保持数据一致等功能。智能输入／输出处理软件完成采样、滤波、模／数转换、小信号非线性补偿、冷端补偿、工程单位换算、过程点质量判断等功能。

    操作员站和工程师站由高工业微机配以外设组成（石热项目采用研华工业控制微机）。操作员站运行HS－2000CAS系统实时软件，该软件完成图形显示与会话、控制调节、趋势显示、报警管理和显示、报表打印及事故追忆等。工程师站运行HS－2000CAS系统组态软件包，软件运行环境为PWIN32。软件包有10个汉字工具软件，具有方便的人机界面，主要功能为：系统管理、数据库生成、功能块图生成、梯形图生成、计算公式生成、引用生成、历史库生成、追忆库生成、图形生成、报表生成。操作员站和工程师站都有分级别保护措施，只有以正确口令登录，才能执行相应操作。

    2系统设计方案

    （1）MCS系统共设计31套自动调节系统，包括：

    协调控制系统

    燃烧控制系统

    送风控制系统

    引风控制系统

    全程给水控制（单、三冲量）系统

    1～5号磨风量控制系统

    1～5号磨出口温度控制系统

    左右侧一级减温控制系统

    左右侧二级减温控制系统

    左右侧再热汽温控制系统

    除氧器水位控制系统

    轴封供汽压力控制系统

    氢温控制系统

    冷油器控制系统

    热网加热器温度控制系统

    MCS在立盘保留13个后备手操，包括：

    1号给水泵转速控制系统

    2号给水泵转速控制系统

    给水调节阀控制系统

    左侧送风控制系统

    右侧送风控制系统

    左侧引风控制系统

    右侧引风控制系统

    左侧一级减温控制系统

    右侧一级减温控制系统

    左侧二级减温控制系统

    右侧二级减温控制系统

    左侧再热汽温控制系统

    右侧再热汽温控制系统

    （2）设计SCS逻辑时尽量采用电厂实际使用中的逻辑，参照原运行规程，并听取运行人员的意见。这样做，一方面吸取原有控制逻辑的优点，一方面使运行人员不必改变或较少改变原有的操作习惯。SCS控制范围包括：

    66套电动机的开关操作

    3套调节阀的开关操作

    14套电磁阀的开关操作

    98套电动门的开关操作

    36套二次风门的开关操作

    12套周界风门的开关操作

    相关电动门电动机的连锁保护功能

    射水泵、定排、5号磨的程控启停功能

    （3）DEH系统设计功能有：自动升速、自动暖机、自动磨检、自动过临界、自动同期、快卸负荷、一次调频、主汽压力保护、过负荷切阀控保护、阀控／压控／功控模式切换、电液无扰切换、电调故障切液调等。DEH采用HS－2000CAS系统实现，操作员站有相关操作画面，控制盘台上另设DEH操作面板。

    （4）DAS系统不仅包括传统的数据采集功能，还包括历史曲线记录、事故追忆、SOE记录及打印等多项功能，利于现场事故分析。所采集的数据除热工信号外，还包括部分电气数字量、模拟量信号。此次改造拆除了立盘上的小型巡测仪，将测点直接送入HS－2000CAS系统。

    （5）由于本次改造不涉及锅炉保护系统、点火程控系统和汽机保护系统，为保证整台机组系统的完整，利用HS－2000CAS的通讯站以串行数据通信方式将以上系统的信号引入HS－2000CAS，在操作员站画面显示。同时该通讯站向石热厂级MIS网发送重要数据。

    3控制功能设计特点

    参考在其他电厂成功应用的设计方案，同时考虑到石景山热电厂实际需要，MCS整体控制方案包括：汽机跟踪、锅炉跟踪、机跟炉协调、炉跟机协调等多种协调控制方式；机组供热调节方案；给水泵调节、送引风调节等子回路控制方案；被调量测点选择及处理方案；MCS与SCS之间信号传递及处理方案等。

    当机组需要进入协调控制时，可根据机组实际情况，选择进入不同协调方式，而多种协调方式间的切换是无扰进行的。给水控制系统采用三冲量调节，一、二级减温控制系统采用串级调节。MCS所有重要测点采用双测点冗余方式，可在操作画面上人工选择任一测点作为被调量。

    射水泵组、定排电动门组、5号磨系统设有程控启停功能。将程控／手动选择按钮置程控位，可进行设备顺序启停操作，在程控／手动选择按钮置回手动位之前，有关设备不能进行手动操作。在设备本体保护信号发出时，程控指令中断，执行本体保护指令。如程序执行时间过规定时间，则显示执行时报警，程序中断。

    所有电动机、风机、泵（电动门、电磁阀除外）都设计有远方／就地操作切换功能，即如将设备置于就地操作位，被控设备不能由CRT上操作，启／停指令不能发出，此时每个设备图标旁边用红字显示设备在就地位。如需将设备切到远方操作位，选择设备远方／就地切换画面进行操作。此种功能便于设备检修。

    考虑到操作习惯，保留设备联锁功能，逻辑设计中，尽量保持原联锁开关与现联锁按钮功能的一致性。曾经考虑将联锁功能只定义为设备间的互联和运行参数异常联锁，设备本体保护不受联锁投切的限制，这种设计被认为比较，符合当今要求，但因与原操作方式不一致，容易引起运行人员误会，终还是按照旧的联锁功能进行设计。

    设备事故跳闸被定义为无DCS停指令输出而设备停。取DCS系统DO输出做为实际输出指令，如设备启指令已发出，在设备停反馈出现之前，无设备停指令发出，即判为事故跳闸。事故跳闸发生后，设计为按下操作画面上设备停按钮复位事故跳闸信号，这与原操作习惯是一致的。此事故跳闸与热工保护跳闸为两个不同概念，由此可判断设备异常跳闸的原因，分工与电气双方的责任。

    需注意一点，即如设备在就地操作位启动后，由于SCS系统没有输出启动指令，当设备停反馈出现，系统将不认为是事故跳闸。为避免发生此种情况，所有设备正常操作均应在CRT上进行，就地操作只作为试验，试验完毕设备应置于停止位。

    事故跳闸采用常规出项锁定逻辑，将出显示复位功能设计为设备重新启动后自动复位，也可由手动按钮复位。这样设计，既方便运行人员操作，又保出显示的正确性和实时性。

    在操作画面上为运行人员足够的显示信息，例如，在主要设备图标旁提供跳闸出弹出窗口，便于查找设备跳闸原因，此窗口同时显示设备启动许可条件，运行人员可根据提示，在设备启动前检查设备情况。MCS中也增加了闭环系统强制切手动原因的出判断逻辑，便于事故分析。

    4改造中遇到的问题及解决方法

    4．1机柜接线问题

    在系统测试中曾发现HS－2000CAS机柜内部连线有虚接现象，经查实为和利时公司机柜出厂前配线作业不当所致，后将所有内部配线，问题解决。

    4．2固态继电器问题

    在设备传动中发现作为DO指令输出的固态继电器有开路或断路的情况，怀疑为固态继电器损坏，换固态继电器后回路正常。后又多次发生此类事情，在二次风门回路等频繁操作的设备中尤其，只得反复换固态继电器，终确定为固态继电器本身耐压能力不够，导致固态继电器损坏。

    4．3控制反应时间问题

    调试初期，在操作画面上操作设备时，由发出指令到看到设备反馈需很长时间，经检查发现控制器控制周期设置过长，将SCS顺控站运算周期加快至250ms，节省了多次中间处理时间。修改后，回报总时间已缩短至2s，满足运行要求。

    4．4MCS与DAS系统测点安排问题

    MCS与DAS系统位于不同控制站中，但由于测点安排不尽合理，部分MCS系统所需的测点被安置于DAS控制站中，当DAS系统内的测点需要检修，MCS系统将会受到不同程度的影响。曾经由于此类原因，MCS系统的一子回路发生异常波动并强切到手动。

    4．5电磁阀运行时振荡问题

    所有电磁阀都为单线圈形式，单指令输出控制。

    按照HS－2000CAS控制方式，电磁阀行时后控制指令回零，电磁阀将向关方向动作，到位后，由于开指令仍被记忆，电磁阀又将被打开，如此反复。解决方案为使用RS触发器，排除运行时、命令记忆情况下的振荡；同时适当增大运行时间参数。

    4．6主参数画面动态点显示过小

    HS－2000CAS操作画面中的动态点显示偏小，不利于运行人员监视，为此修改图形文件中数值型动态点，增加“放大”选项修改汉字库，新HZK16文件，在线软件做相应处理。

    4．7电流表指示花屏现象

    为适应运行人员的监视习惯，特意在显示画面中加入盘装电流表模拟画面，由于图形处理软件的局部问题，导致显示出现花屏现象，后经在线软件的图形处理部分，显示恢复正常。 4．8顺控F站故障

    由于离线组态软件在系统链接时错误地将I／O站内目标数据文件的目标代码的校验位减少了“1”，使站内模件不存在且通讯出错。为此重新离线编译软件，正确生成校验位，问题得到解决。

    4．9操作员站死机

    2号、3号操作员站CRT在调试初期曾出现3次死机。经逐渐检查发现2号、3号主机画面数量由近400幅删至160幅后，至今未发生死机，初步断定是画面过多所致。为此清理操作员站画面，删去实际运行后不需要的测试图。

    此次改造采用分散控制系统，较好地实现了DEH、CCS、MCS、SCS、DAS多项功能，采用CRT／鼠标或键盘操作方式，取消绝大部分常规显示仪表和手操设备，增加了协调控制、顺序控制、电调等功能，提高了机组的自动化程度。

、垃圾焚烧发电机组的特点

    近年来，人们对发电机组的环保要求越来越高，垃圾焚烧发电技术在世界范围内得到了迅猛发展和普遍应用。由于垃圾焚烧发电技术具有率处理生活垃圾、节约能源、建设以及有利于环保等特点，我国目前正在逐步加大垃圾焚烧发电机组的资金投入。

    随着科技的发展和人们生活水平的提高，人类对能源的消耗不断增加，由此到来的环境污染问题也日益严重。对能源需求的增加与对污染排放的控制这一矛盾迫使科技工作者不断寻求低污染的燃烧技术，加快新型燃烧装置及环保设备的开发。降、提高性、降低污染排放成为电力行业的追求目标。

    垃圾焚烧发电技术作为传统行业派生的新行业，由于其燃料主要是生活垃圾等，因此，燃烧过程可以实现垃圾无害化，而且使垃圾容量大幅缩减，清洁环保；垃圾焚烧机组还有建设，节约能源且环保等优点。故该项技术目前越来越受视，并得到推广和不断发展。

    2、垃圾焚烧发电机组的控制系统要求

    垃圾焚烧发电机组的主要组成部分有：焚烧锅炉、余热锅炉、蒸汽轮机、发电机等设备。

    同常规的火电机组相比，垃圾焚烧发电中以发电为辅，垃圾燃烧为主。反映在燃烧系统上，燃烧的热值变化较慢，燃料成份中非可控因素较多，蒸汽负荷的变动较小，压力的变化较大。因而，对于垃圾焚烧发电，传统的火电燃烧系统的机理和控制方法并不适应于垃圾焚烧发电。垃圾焚烧发电的特之处决定了其对控制系统的要求既等同于常规要求，又在常规要求中有着大的变通性。

    1）对分系统强烈的立性的要求：

    对于垃圾焚烧，以垃圾焚烧为主，发电为辅，在整个控制系统的构成上，立性的要求明显常规的火电机组。采用分布式的控制系统，不但可以减少整个控制系统的成本，分布式系统的大的灵活性保证了垃圾焚烧发电的现实可操作性和管理的灵活性。从国内已经正式投运的垃圾焚烧电厂的情况看，分布式控制系统的选用是垃圾焚烧电厂的选择方案。

    2）对系统网络传输特性的、高要求：

    现代化的垃圾焚烧发电厂，对信息的传输与交换比常规的火电机组大。采用的高速控制网络，对整个控制系统的协调、管理系统的交互运作，都可提供强有力的传输网络的支持。

    3）对运行成本的迫切的要求：

    在垃圾焚烧发电中，对低运行成本的要求集中在两个方面：①灵活、方便的硬件配置可保证系统的功能性要求与硬件系统的合理的配合，从而构成合理的性能价格比②低的设备维护成本和系统管理成本，这就要求选择的自动化控制系统具备良好的可扩充性、开放性（可大限度的利用现有的成熟的信息资源）和长期工业恶劣场所运行的稳定性和性。

    3、自动控制系统在垃圾焚烧发电机组的应用

    毫无疑问，已在国内外许多大型发电机组上成功应用的分散控制系统（DCS）是可以应用于联合循环发电机组的控制的。但这种传统意义上的DCS具有一定的局限性，如投资较大，分散化程度和开放性程度均不够高，建设周期长等等，均不适合于中小型规模机组的控制应用。

    目前，网络集成式全分布控制系统现场总线控制系统(FCS)。随着计算机技术、通讯技术和电子技术等领域的高速发展，PAC在原有概念上的PLC和工控机的控制系统吸纳新技术，形成一种分散度高的PAC现场总线控制系统。它将在中、小规模的应用中大大过了传统的DCS。它的主要特点有：

    1)引入WEB技术，将控制向远程监控发展，实现远方数据浏览、过程监视、组态维护等功能。

    2)引入ETHERNET局域网技术，使控制系统能与管理网资源共享。

    3)引入现场总线技术，将系统硬件由集中布置转向分散布置，使之高度分散化。

    4)提高系统的抗干扰能力，降低控制系统对接地系统及环境的要求，降低工程造价。

    正是由于这种新型的过程控制系统的上述特点，使其比较适合于垃圾焚烧发电机组的控制应用。

    4、工程应用情况介绍

    垃圾焚烧发电厂安装两条垃圾焚烧线（每条垃圾焚烧线日处理垃圾能力为225吨），一台6兆瓦凝汽式汽轮发电机组，母管制。全厂设置一场总线控制系统（FCS），以全厂集中操作与各工段分散控制相结合的系统运行模式实现垃圾焚烧发电厂整体生产过程的状态监视、生产操作、过程控制、事件报警、运行联锁、保护。完成数据采集（DAS）、模拟量控制（MCS）、顺序控制（SCS）和联锁保护（PRO）等系统功能。

    垃圾焚烧发电厂的其他生产过程，如焚烧线燃烧控制、烟气处理系统、汽机数字电调和垃圾吊控制等系统将通过数据通讯方式分别接入现场总线控制系统（FCS），建立全厂生产运行管理。

    根据系统性能价格比尽可能高、系统性能稳定和系统组态维护方便的要求，同时针对本机组的特点和控制要求，经过广泛调研和论证，终确定采用北京硕人时代科技有限公司的STEC系列的PAC控制系统完成其控制功能。此系统在本工程的基本结构为：

    系统共配置3台操作员站（其中一台兼工程师站），全部才用STEC系列的控制器：因为PAC控制器具有了传统的工控机加上传统的PLC的功能,所以控制器主要控制余热锅炉及垃圾焚烧线辅助部分以及控制汽轮机及其辅助设备。本系统采用了STEC2000系列主板及I/O模件，通过以太网实现控制器与控制器相连。系统配置的总I/O点数达1800点左右。系统配置了5台打印机，其中报表打印机3台、图形打印机1台、工程师站配打印机1台。

    控制器主机均通过以太网口和现场的冗余以太环网的现场总线相连,各种I/O扩展模块直接插入STEC2000的主机。该系统按工艺流程分成共配置26个STEC2000的控制器主机，控制器主机间的通讯是通过现场以太网总线完成的，传输介质为光纤，控制器主机速率10Mbit/s。

    1)操作员站按服务器――客户机方式配置，一对冗余服务器通过冗余的工业以太网（速率100MHz）与三台客户机相连。2)CPU由控制器STEC2000控制器主机组成，CPU之间、CPU与冗余服务器间的数据通讯是通过冗余工业以太网来实现的，工业以太网务器完成操作员站与CPU以及CPU间的数据交换功能。

    3)控制器主机均通过冗余的现场以太网总线，控制主机的各个扩展插槽带一定数量的I/O扩展模件。

    机组投产后，运行人员在主控室，就可以完成全厂各部分的控制，包括焚烧锅炉、余热锅炉、蒸汽轮机等等。并且可以通过INTERNET网络，从任何地方对全厂的运行状况进行监控。该机组的自动化水平在全国的垃圾焚烧发电机组中处于地位。

    该系统经过紧张的组态设计、调试阶段后投入使用，目前已稳定运行了一年。

    5、结束语

    随着垃圾焚烧发电技术的发展，控制系统性能的不断提高，可以预见，STEC2000控制系统在垃圾焚烧机组控制领域具有广阔的应用前景。随着对现场总线控制系统（FCS）的了解和研究的深入，智能化现场仪表和设备将应用到电厂，构成完整的FCS，会进一步提高垃圾焚烧发电机组的自动化和管理水平。