1 概述

　　CCPP全拼是Combined Cycle Power Plant，中文叫燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組，主要是先將高爐煤氣經(jīng)燃?xì)鈮嚎s機(jī)加壓，與壓送至燃燒室的空氣混合燃燒，生成高溫、高壓的氣體，經(jīng)燃?xì)馔钙綑C(jī)膨脹做功，推動(dòng)燃?xì)馔钙綆?dòng)壓縮機(jī)和外部負(fù)荷高速旋轉(zhuǎn)。從燃?xì)馔钙街信懦龅膹U氣引至余熱鍋爐，產(chǎn)生高溫、高壓蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)，與燃?xì)馔钙揭黄饚?dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。

CCPP發(fā)電機(jī)組工藝主要系統(tǒng)有：煤氣系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、空氣系統(tǒng)及蒸汽系統(tǒng)。主要設(shè)備有：燃?xì)廨啓C(jī)、煤氣壓縮機(jī)、空氣壓縮機(jī)、蒸汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、余熱鍋爐、煤氣電除塵器、煤氣冷卻器。

2 控制系統(tǒng)

　　Ovation DCS是美國愛默生公司的大型自動(dòng)化控制系統(tǒng), 其通訊速率為每秒100MB、處理容量為每秒200000 點(diǎn)實(shí)時(shí)信息, 聯(lián)網(wǎng)長(zhǎng)度達(dá)200 km , 節(jié)點(diǎn)數(shù)最多1 000 個(gè)。操作員站采用DELL 公司的商用機(jī) , 交換機(jī)采用的是CISCO 的產(chǎn)品。該DCS以其支持帶電插拔、簡(jiǎn)潔易用、功能強(qiáng)、組態(tài)方便、接線容易等諸多特點(diǎn)深受工控人的喜愛。CCPP采用了冗余Ovation DCS V3.3.1,采用C/S結(jié)構(gòu)，注冊(cè)碼授權(quán)，通訊協(xié)議采用以太網(wǎng)TCP/IP。服務(wù)器安裝Windows2003Server英文版，客戶端安裝WindowsXP英文版。

　　主要硬件類型有：主副控制器（包括CPU卡、電源卡、通訊網(wǎng)卡、接口卡）、DI卡（開關(guān)量輸入）1C31234G01、SOE卡（DI卡）1C31233G04、DO卡（帶繼電器開關(guān)量輸出，250V AC）5A26457G01、DO卡（帶繼電器開關(guān)量輸出, 150VDC）5A26458G02、AI卡（4－20mA輸入）1C31224G01/1C31227G01、AI卡（0-10VDC輸入）5X00070G03/ 1C31227G02、  AI卡HART Analog Input Module 5X00058G01/ 5X00059G01、TC卡（熱電偶）5X00070G04/1C31116G04、RTD卡（熱電阻）5X00119G01/5X00121G01、AO卡（4－20mA輸出）1C31129G03/1C31132G01、  PI卡（脈沖輸入）1C31147G01/ 1C31150G01、   LC卡(串口通訊卡) 1C31166G01/ 1C31169G02等等。                    

　　工藝控制要點(diǎn)包括：余熱鍋爐燃燒控制、環(huán)形真空泵和真空破壞閥控制、管型離相封閉母線技術(shù)、快速切換技術(shù)、變壓器消防排油注氮工藝、閉式循環(huán)冷卻水控制、循環(huán)冷卻水增壓調(diào)節(jié)、水源熱泵控制、凝汽器中旁路節(jié)流減壓控制等等。

3 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試

3.1在線下裝程序一定要非常謹(jǐn)慎。CCPP涉及煤氣、蒸汽和發(fā)電機(jī)組，都是對(duì)安全要求極高的設(shè)備。稍有不慎，輕則會(huì)出現(xiàn)機(jī)組退出，嚴(yán)重者會(huì)出現(xiàn)爆炸事故。來不得半點(diǎn)馬虎。為此，針對(duì)CCPP這樣的工藝特點(diǎn)，在下載前，必須做好充分的事故應(yīng)急預(yù)案工作，制訂切實(shí)有效的安全防范措施，如將該控制器控制的所有重要運(yùn)行設(shè)備，如運(yùn)行允許全部切換為就地運(yùn)行，所有通訊點(diǎn)進(jìn)行隔離，并將與其對(duì)應(yīng)控制器有聯(lián)鎖關(guān)系點(diǎn)和不同控制器機(jī)柜的硬接線點(diǎn)強(qiáng)制，防止新舊程序在下裝瞬間，回到執(zhí)行狀態(tài)時(shí)的初始掃描過程中，軟件初始值引起失控狀態(tài)值輸出，導(dǎo)致設(shè)備誤動(dòng)作。為此，程序下裝工作盡量選擇在機(jī)組停運(yùn)期間，采用相對(duì)安全的增量下裝方式，少用全下裝。總之，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)的程序下裝思維不能照搬照抄到生產(chǎn)運(yùn)行中，因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)調(diào)試屬于模擬運(yùn)行，而生產(chǎn)過程中是帶負(fù)荷運(yùn)行。

3.2 I/O卡與控制器通訊超時(shí)后輸出狀態(tài)最好設(shè)置為‘Latch’狀態(tài)，可以在I/O builder中定義（Timeout Action）。這樣在I/O卡與控制器失去聯(lián)系時(shí),I/O輸出可以保持在原來狀態(tài)。如果定義為‘Reset’，輸出將會(huì)回零。這對(duì)于煤氣燃燒控制而言至關(guān)重要，因?yàn)橐坏┟簹庹{(diào)節(jié)閥突然全部關(guān)死，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的爆炸事故。

3.3 關(guān)于SOE 點(diǎn)的應(yīng)用問題。在一個(gè)控制器內(nèi)，所有SOE點(diǎn)應(yīng)分配在同一塊PCRL（或PCRR）上。SOE點(diǎn)應(yīng)組態(tài)在100ms區(qū)，例如Area 1。SOE卡上未定義點(diǎn)名的通道，其對(duì)應(yīng)的I/OBuilder模塊定義上不要打勾。

3.4 在Control Builder中，關(guān)于CB操作應(yīng)注意：千萬不要用CB Repair功能。Repair有可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫異常，比如算法不運(yùn)算，例如與、非門工作異常。 在刪除算法時(shí)必須將該算法對(duì)應(yīng)的信號(hào)線（包括入口和出口）同時(shí)刪除。不能為圖省事將老的信號(hào)線直接連接至新算法上。在進(jìn)行大量修改后，一定要注意SAMA圖中算法的執(zhí)行順序，最好能重新排序（例如：模擬量從上至下，開關(guān)量從左至右執(zhí)行），否則會(huì)因執(zhí)行順序混亂導(dǎo)致邏輯執(zhí)行變慢。

3.5注意接地對(duì)信號(hào)采集的影響。相對(duì)而言，DCS對(duì)接地技術(shù)要求很高。施工中應(yīng)嚴(yán)格按照DCS安裝規(guī)范要求做好接地工作，否則會(huì)出現(xiàn)一些莫名其妙的問題困擾現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。OVATION DCS接地分兩種，即CG 接地和PG 接地，CG 即“Cabinet GROUND”，中文意思是“機(jī)柜接地”；PG即“Power GROUND”，中文意思是“電源接地”。CG接地原則是每個(gè)接地簇的機(jī)柜地單點(diǎn)連接到DCS系統(tǒng)的專用接地網(wǎng)上。所有控制器分支的PGND端子互相串聯(lián)在一起，在電源分配板右上角用電位接地環(huán)將CG與PG接通。PG和CG端對(duì)地都應(yīng)導(dǎo)通。如果電源分配板上PG 和機(jī)柜地接觸不良，會(huì)造成PG 對(duì)地電阻大，形成了較大的接觸電壓，電源模塊對(duì)分支卡件的供電被PG 分壓，造成卡件的供電不足，致使現(xiàn)場(chǎng)變送器無法正常工作，造成了系統(tǒng)運(yùn)行的故障。

3.6 關(guān)于熱電偶冷端補(bǔ)償點(diǎn)的問題解決。在PLC應(yīng)用中，對(duì)于熱電偶的冷端補(bǔ)償處理，不同的編程人員有不同的處理方法，因此，造成最終溫度顯示誤差較大。OVATIONDCS很好地解決了熱電偶冷端補(bǔ)償這一問題。首先要確定是MV類型帶冷端補(bǔ)償卡件（PMOD是1C31116G04），它的第9通道是溫度傳感器。使用I/O Builder 為帶冷端補(bǔ)償?shù)腁I模塊卡件建立一個(gè)RM類型的點(diǎn)記錄。使用Point Builder 建立RM點(diǎn)的安全系統(tǒng)。使用PointBuilder為AI模塊的第9通道建立點(diǎn)記錄,相關(guān)域定義如下：（HW=,HS=128,LS=0,HI-OPR=128,LO-OPR=0,CV=0，sensor type=blank）使用Drop Load 裝載控制器。

4 小結(jié)

　　Ovation DCS在發(fā)電項(xiàng)目上有著大量的應(yīng)用和良好的口碑。特別適用于CCPP這樣回路調(diào)節(jié)較多的工程。硬件IO卡件支持帶電插拔，軟件支持在線修改，為適時(shí)維護(hù)提供了較大方便。然而其也有一些美中不足之處，如其編程工作量比其他PLC和DCS相對(duì)多一些，硬件模板價(jià)格也相對(duì)偏高，特別是系統(tǒng)軟件升級(jí)后對(duì)服務(wù)器硬件配置的依賴性很強(qiáng)等。但是瑕不掩瑜，它的運(yùn)行穩(wěn)定性仍然得到工控人的認(rèn)可。

作者：李付民

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