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      介紹臺(tái)山電廠DCS控制系統(tǒng)T-XP的情況及在國(guó)內(nèi)使用新技術(shù)、通過列舉在調(diào)試運(yùn)行出現(xiàn)的問題，為在建和已建成的電廠在DCS選型和調(diào)試及維護(hù)提供借鑒.
關(guān)鍵詞：DCS TELEPERM-XP　通訊　新技術(shù) 解決方案
  

1　臺(tái)山電廠概述
   1.1　鍋爐
      型號(hào)：SG-2026/17.5-M905型（引進(jìn)美國(guó)CE公司技術(shù)生產(chǎn)），亞臨界一次中間再熱燃煤控制循環(huán)汽包爐，單爐膛倒U型露天布置，燃用可結(jié)渣性的煙煤，燃燒器共六層煤三層油、四角噴燃布置方式，同心反切向燃燒，平衡通風(fēng)，固態(tài)排渣。
采用二級(jí)點(diǎn)火方式（高能點(diǎn)火點(diǎn)燃輕柴油，由輕柴油再點(diǎn)燃煤粉）。
汽溫調(diào)節(jié)方式：過熱蒸汽采用二級(jí)噴水減溫方式調(diào)溫，再熱汽溫主要通過擺動(dòng)燃燒器調(diào)節(jié)，再熱器入口管道內(nèi)備有事故噴水。
   1.2　汽機(jī)
      型號(hào)：N600-16.7/537/537（引進(jìn)美國(guó)Westinghouse公司技術(shù)生產(chǎn)），亞臨界，一次中間再熱，四缸四排汽，高中壓分缸、雙流低壓缸，單軸沖動(dòng)凝汽式汽輪機(jī)。汽輪機(jī)的液壓控制油系統(tǒng)和潤(rùn)滑油系統(tǒng)分開，而且小汽輪機(jī)與主機(jī)共用一套抗燃油液壓控制油系統(tǒng)。汽機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)采用數(shù)字式電液控制系統(tǒng)。
   1.3　發(fā)電機(jī)
型號(hào)：QFSN-600-2（引進(jìn)美國(guó)Westinghouse公司技術(shù)生產(chǎn)），水-氫-氫冷卻方式汽輪發(fā)電機(jī)。氫油水系統(tǒng)采用集裝式布置
   1.4　DCS
      廣東國(guó)華粵電臺(tái)山發(fā)電廠一期工程2×600MW機(jī)組分散控制系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱DCS）由西門子電站自動(dòng)化有限公司設(shè)計(jì)和制造的TELEPERMò XP。DCS能完成數(shù)據(jù)采集（DAS）、模擬量控制（MCS）、鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）、順序控制（SCS）、電氣控制（ECS）功能，并具有DEH、MEH操作員站及對(duì)其它控制系統(tǒng)（有數(shù)據(jù)通信接口）的監(jiān)控功能。5月完成系統(tǒng)聯(lián)調(diào)及全面測(cè)試。5月中旬至10月中旬進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)各系統(tǒng)的靜態(tài)調(diào)試。10月21日，機(jī)組正式運(yùn)行，開始各系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)調(diào)試。12月下旬系統(tǒng)投運(yùn)基本完成，所有系統(tǒng)投入使用，工作正常。
  

2　西門子DCS－TELEPERMò XP介紹
      臺(tái)山電廠600WM機(jī)組TELEPERM-XP分散控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)如圖。由圖可見，T-XP系統(tǒng)（一號(hào)機(jī)組含公用系統(tǒng)）采用1對(duì)容一錯(cuò)的SINEC H1 FO工廠總線，和1對(duì)容一錯(cuò)的SINEC H1 FO終端總線，通訊介質(zhì)為光纖，對(duì)于公用系統(tǒng)和一二號(hào)機(jī)組在終端總線上使用網(wǎng)橋相連，保證了在一、二號(hào)機(jī)組可以對(duì)公用系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控操作。一號(hào)機(jī)組（含公用系統(tǒng)部分）的操作和監(jiān)視系統(tǒng)（OM650）共設(shè)6個(gè)操作員站終端（OT），各配一只鼠標(biāo)、21英寸CRT純平顯示器，在OT1上配有一塊鍵盤，其中1臺(tái)操作員站終端使用兩塊大屏幕顯示器；共有4臺(tái)打印機(jī)/硬拷貝機(jī)，4臺(tái)打印機(jī)分別接在操作員站OT1/OT2/OT3/OT4上；1對(duì)冗余配置的歷史數(shù)據(jù)記錄站（SU），配一臺(tái)歷史數(shù)據(jù)備份用磁光盤機(jī)（MOD）；2個(gè)與IT接口的網(wǎng)關(guān)計(jì)算機(jī)（XU），一號(hào)機(jī)組和公用系統(tǒng)分別各1個(gè)；4對(duì)冗余配置的西門子公司T-XP分散控制系統(tǒng)特有的過程處理單元（PU）計(jì)算機(jī)，其中1對(duì)為公用系統(tǒng)部分用作歷史數(shù)據(jù)記錄和過程處理功能；1個(gè)工程師站（ES680）,配有一臺(tái)激光打印機(jī)和一臺(tái)數(shù)據(jù)備份用的數(shù)字音頻磁帶機(jī)（DAT）；自動(dòng)控制系統(tǒng)AS共有 13個(gè)控制站（AS620-B），其中2個(gè)控制站為公用系統(tǒng)使用，另外還有一套用于實(shí)現(xiàn)DCS里FSSS功能的專用控制站（AS620-F）；其中控制站機(jī)柜16個(gè)單柜（在5號(hào)、8號(hào)控制站和公用系統(tǒng)的1號(hào)控制站內(nèi)下掛了遠(yuǎn)程IO站，分別用于采集、監(jiān)視、控制鍋爐區(qū)的汽水及風(fēng)煙部分、汽機(jī)區(qū)的抽汽及循環(huán)水部分、公用系統(tǒng)的燃油部分）；繼電器柜10個(gè)單柜；端子柜29個(gè)單柜（由于控制柜內(nèi)使用專用工具進(jìn)行繞接和壓接線，因此配有端子柜）；配電柜4個(gè)單柜用以集中給控制機(jī)柜、通訊機(jī)柜計(jì)算機(jī)柜、遠(yuǎn)程IO機(jī)柜、和操作員站打印機(jī)設(shè)備供電）；計(jì)算機(jī)柜3個(gè)單柜；與外系統(tǒng)通訊機(jī)柜2面（公用系統(tǒng)和一號(hào)機(jī)組各一面）。

3　西門子DCS在臺(tái)山電廠使用的新技術(shù)
      臺(tái)山電廠在設(shè)計(jì)時(shí)考慮將輔助的外系統(tǒng)接入DCS集中監(jiān)控。當(dāng)其它控制系統(tǒng)所采用的硬件型式與DCS系統(tǒng)不同時(shí)，DCS系統(tǒng)與這些控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊，采用可以靈活組態(tài)并提供以太網(wǎng)（TCP/IP）通訊接口和Modbus485/RS-485/RS-232通訊接口的通訊模件(CM)來(lái)實(shí)現(xiàn)。臺(tái)山電廠目前已經(jīng)接入DCS集中監(jiān)控的輔助系統(tǒng)有：
   (1) 汽機(jī)數(shù)字式電液控制系統(tǒng)（DEH）之間采用雙向冗余數(shù)據(jù)通訊接口，由DCS系統(tǒng)的操作員站完成汽機(jī)的全部操作和監(jiān)視功能，即共享操作員站
   (2) 與給水泵汽輪機(jī)電液控制系統(tǒng)（MEH）（兩套）之間通過DEH與DCS的雙向冗余數(shù)據(jù)通訊接口，由DCS系統(tǒng)的操作員站完成給水泵汽輪機(jī)的全部操作和監(jiān)視功能，即共享操作員站
   (3) 與汽機(jī)旁路控制系統(tǒng)（BPC）之間采用雙向冗余數(shù)據(jù)通訊接口，由DCS系統(tǒng)的操作員站完成汽機(jī)旁路控制系統(tǒng)（BPC）的全部操作和監(jiān)視功能，即共享操作員站
   (4) 與鍋爐吹灰程控系統(tǒng)（PLC）之間采用雙向數(shù)據(jù)通訊接口，運(yùn)行人員通過DCS系統(tǒng)的操作員站完成所有吹灰器全程順控、局部順控啟/停操作，以及所有吹灰器狀態(tài)顯示
   (5) 與兩臺(tái)空預(yù)器間隙調(diào)整裝置（PLC）之間分別采用雙向數(shù)據(jù)通訊接口
   (6) 與爐底撈渣機(jī)控制裝置（PLC）之間分別采用雙向數(shù)據(jù)通訊接口，運(yùn)行人員通過DCS系統(tǒng)的操作員站完成爐底撈渣機(jī)順序啟/停操作，以及狀態(tài)顯示
   (7) 與汽機(jī)安全監(jiān)視儀表（TSI）（一套）和給水泵汽輪機(jī)安全監(jiān)視儀表（TSI）（二套）本特利3500系統(tǒng)之間分別采用數(shù)據(jù)通訊接口
   (8) 與兩套凝汽器膠球清洗程控系統(tǒng)（PLC）之間分別采用雙向數(shù)據(jù)通訊接口
   (9) 與鍋爐爐管泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)之間采用數(shù)據(jù)通訊接口
   (10) 與電除塵器控制系統(tǒng)之間采用雙向數(shù)據(jù)通訊接口
   (11) 與凝結(jié)水精處理控制系統(tǒng)（PLC）之間采用雙向數(shù)據(jù)通訊接口，運(yùn)行人員通過DCS系統(tǒng)的操作員站完成主要設(shè)備操作與主要參數(shù)監(jiān)視
   (12) 與電氣發(fā)電機(jī)-變壓器組保護(hù)系統(tǒng)之間采用數(shù)據(jù)通訊接口
   (13) 與電氣直流電源系統(tǒng)之間采用數(shù)據(jù)通訊接口
   (14) 與電氣保安電源系統(tǒng)之間采用數(shù)據(jù)通訊接口
   (15) 與電氣啟-備變保護(hù)之間采用數(shù)據(jù)通訊接口
      西門子公司提供的與外系統(tǒng)通訊接口的通訊模件（CM）是一種基于PC機(jī)的架構(gòu)、開放的、可以通過不同的總線協(xié)議實(shí)現(xiàn)DCS與外系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換，從而達(dá)到DCS對(duì)使用不同控制硬件的控制系統(tǒng)的集中監(jiān)控。目前該通訊模件（CM）已經(jīng)發(fā)布了MODBUS和IEC60870協(xié)議版本，其他協(xié)議還包含了TCP/IP、DH+、General Electric GSM、SIMATIC H1等協(xié)議。在臺(tái)山電廠的DEH/MEH和凝結(jié)水精處理控制系統(tǒng)之間使用的是TCP/IP總線協(xié)議，冗余配置，其他接入DCS的外系統(tǒng)使用的是MODBUS總線協(xié)議。
      每個(gè)通訊模件（CM）提供6個(gè)串口基于MODBUS協(xié)議與外系統(tǒng)進(jìn)行連接。由于MODBUS是國(guó)際上廣泛使用的通訊協(xié)議，各個(gè)自動(dòng)控制廠家都提供了基于MODBUS協(xié)議的接口，通過西門子公司提供的通訊模件(CM)可以很容易地與其他廠家的控制系統(tǒng)進(jìn)行連接整合。通訊模件（CM）控制器設(shè)置為RTU傳輸模式，其數(shù)據(jù)傳輸通信使用主-從技術(shù)，即僅一設(shè)備（主設(shè)備）能初始化傳輸（查詢），其它設(shè)備（從設(shè)備）根據(jù)主設(shè)備查詢提供的數(shù)據(jù)作出相應(yīng)反應(yīng)。錯(cuò)誤檢測(cè)域的內(nèi)容是通過對(duì)消息內(nèi)容進(jìn)行16位的循環(huán)冗長(zhǎng)檢測(cè)方法得出的，但是通訊模件（CM）不支持廣播電報(bào)方式。通訊模件里的任意一個(gè)串口都可以用于單獨(dú)操作一個(gè)MODBUS系統(tǒng)，每個(gè)接口界面既可以作為主設(shè)備進(jìn)行操作也可以作為從設(shè)備進(jìn)行操作。通訊模件通過MODBUS總線協(xié)議與外系統(tǒng)連接的概貌圖如下

    在西門子TXP里，通訊模件（CM）可以近似為掛在工廠總線（Plant Bus）上的一個(gè)控制站（AS620），通過操作和監(jiān)視系統(tǒng)（OM650）對(duì)其連接的控制站進(jìn)行操作和監(jiān)視，通過工程師站（ES680）對(duì)通訊模件進(jìn)行組態(tài)，對(duì)于與外系統(tǒng)的接口參數(shù)如傳輸波特率、奇偶校驗(yàn)位在通訊模件（CM）內(nèi)部進(jìn)行設(shè)置
通訊模件的端口設(shè)置如下：
;－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－-
; Modbus Master
; Serial Interface 3
[ModbusMaster_1]
PortAdr=0x3E8
Irq=7
Baudrate=38400
Parity=Even
StopBits=1
DataBits=8
; Hardware handshake active nur f黵 RS485:
RtsCts=1
;Angabe in ms, wie lange auf eine R點(diǎn)kantwort max. gewartet wird
Timeout=1000
; Anzahl zulaessige Timeouts bevor Meldung erzeugt wird
MaxTimeoutCount=3
;Angabe in ms, in welchen Zeitintervall ein Lebenszeichentelegramm
; (FC 8) zu den angeschlo遝n