MaxDNA集散控制系统在火力发电厂中的应用(2)

2 .MaxDNA分散控制系统实现的主要功能

该电厂MaxDNA分散控制系统以热工自动化为核心，实现了机组的数据采集、处理运算、监视控制、连锁保护等重要功能。它实现了如下控制功能：数据采集功能(DAS)、模拟量控制功能(MCS)、旁路控制功能(BPS)、锅炉炉膛安全监控功能(FSSS)、顺序控制功能(SCS)、汽轮机数字电液控制功能(DEH)、汽动给水泵小汽轮机数字电液控制及保护功能(MEH、METS)、汽机主保护功能(ETS)、电气监控功能(ECS)、锅炉定期排污程序控制功能。MaxDNA实现机组生产运行的基本功能框架如图2所示。

模拟量控制系统MCS。该系统的基本控制策略采用美国MCS公司的专利技术DEB/400直接能量平衡策略。DEB利用汽机和锅炉固有的物理特性，实现了机、炉并列系统交叉作用的解耦，采用了这种技术的MCS系统运行稳定，操作简单，调试容易，提高了协调控制的投入率。该系统具有无扰动切换特点，不需要编程或组态。在重新加载或启动时能与执行结构的位置自动平衡。无扰动切换的特性是MaxDNA 特有的。

数据采集功能DAS。据采集系统(DAS)主要负责连续采集和处理与机组有关的测量信号及状态信号，同时以多种形式提供给操作和管理人员，以便操作人员及时了解有关的运行信息，包括：操作显示、成组显示、棒状图显示、趋势显示、报警显示、模拟图显示等。

顺序控制系统(SCS)。该系统主要功能是实现单元机组的主要设备功能组在启动、停运及事故状态下的顺序控制，通过连锁、联跳和保护跳闸功能可保证机组的主要设备的安全运行，在炉启停时减少机组运行人员的常规操作。在MaxDNA系统中，采用了专用的软件模块对应顺序控制系统(SCS)的子组级和设备级。

炉膛安全监控系统(FSSS)。包括锅炉点火准备、点火枪点火、油枪点火、煤燃烧、炉膛吹扫、油燃料系统泄漏试验、燃料跳闸MFT等功能。系统内部结合该厂自身特点设有大量的逻辑严格控制操作的进行条件，保证了操作人员每一步操作的科学性与合理性。系统中的MFT功能能快速切断所有进入炉膛的燃料，确保在非安全情况下快速停运燃料设备，减少不安全因素或锅炉炉膛长生的不安全工况。

电气监控系统(ECS)。该厂电气监控系统的设计利用了MaxDNA的EDPU具有直接串行接口特性，将电动机测控单元视为DCS的电气专用远程I/O模件，电气系统分散接入相应DCS控制站，通过DCS控制单元分散接入。锅炉汽机系统和电气监控系统的信息在控制层集中，联锁逻辑由DPU完成，不需硬接线，监控实现一体化，统一的通讯网络及数据库。这个特点利用了MAXDNA强大的网络接入功能，提高了整个系统的效率，一定程度上降低了造价昂贵的设备使用量。

汽机数字电液控制系统(DEH)。由计算机控制部分和EH液压执行机构组成。采用DEH控制可以提高高、中压调门的控制精度，主要功能：汽轮机转数控制、自动同期控制、负荷控制、参与一次调頻、机、炉协调控制、快速减负荷、主汽压控制、单阀多阀控制、阀门试验、汽轮机程控启动、OPC控制、与DCS系统实现数据共享、手动控制。

其他主要功能。除去上述功能外，还包括下面几个主要功能：给水泵汽轮机(小汽轮机)数字电液控制系统MEH、汽机旁路控制系统BPS、汽轮机危急遮断系统ETS、吹灰及定排程控、锅炉快冷、汽机瞬态数据管理功能(TDM)。整个MaxDNA系统庞大复杂，软硬件结合，自动化计算机通讯设备紧密结合成为一个整体。

DCS 系统解决了现代化大生产中过程控制传统的仪表控制系统难以胜任的问题，而相对计算机集中控制来说故障还是分散的，在许多方面有其独特的优点，是传统的仪表控制系统和计算机集中控制系统所无法比拟的。自MaxDNA系统在该电厂投入运行多年以来，极大地减少了维护工作量，方便运行人员操作，能够保证发电机组及辅助系统的安全、稳定运行。

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[3]杨 丽.MaxDNA分散控制系统的分析与探讨[ J ].仪器仪表用户，2012.01