作者：徐兴华　

摘要　介绍了英国欧陆公司生产、南京科远凯易斯自动化仪表有限公司集成的NETWORK-6000分散控制系统在125MW机组上的应用。
要害词　DCS自动控制
一．工程概况
下关发电厂2×125MW工程是江苏省电力发展有限公司投资的工程项目，该工程作为全国城市环保示范和全国火电厂以大代小改造示范工程项目，该项目采用的主要设备如下：
锅炉为哈尔滨锅炉厂生产HG-420/13.7-M418420t/h中间再热自然循环汽包炉，燃煤，四角喷燃。制粉系统为钢球中间储仓式乏气送风系统，每台炉配两台钢球磨煤机。
汽轮机为上海汽轮机厂生产N125-135/535/535125MW中间再热凝汽式汽轮机。
发电机为上海电机厂生产QFS-125-2型125MW发电机组。
给水泵为浙江象山水泵厂生产DG480-180440t/h17.346Mpa电动调速给水泵，给水系统为两台100容量电动调速泵，一工作一备用。
机组采用的热控主要设备是由南京科远凯易斯自动化仪表有限公司提供的NETWORK-6000分散控制系统。
二．系统特点
NETWORK-6000分散控制系统是英国欧陆公司生产的产品，具有如下特点：
1.卡件功耗小，发热量小，对环境温度要求不高，从而提高了系统的可靠性。
2.整个系统的I/O模件均为全封闭，防尘性能好，避免了模件结灰，有效防止了电路因结灰而造成的短路。
3.答应的电压波动范围大，该系统的供电设计答应其主电源（24VDC）在18VDC~36VDC变化范围内工作，减少了系统对UPS的依靠。
4.接底线可以接到电厂主接地网上，减少接地网的复杂性，也避免了因多点接地引起的问题。
5.网络采用客户站结构，每个操作站都具有独立的数据处理、存储能力和相应的数据库，操作站的正常运行不依靠服务器或工程师站，系统可靠性高。
6.I/O处理模件均为八路的规格，模件通用、维护方便，各种模件的插入位置不受限制，模件均可带电插拔，不影响系统的正常工作，其系统平均无故障时间（MTBF）大于175000小时约19.9年。
7.每对冗余控制器监控128点I/O，控制器负荷率低，每个控制机架都是智能的，都有冗余的UPS、电源、网络接口，都存储了控制策略，其正常工作与其他机架无关，具有较高的分散度和可靠性。
8.软件组态采用图形化方式，直观易学。
9.操作员站和工程师站使用世界排名第一的FIX组态软件，功能非常强大，如每个操作员站历史数据纪录曲线点最多可达5120点，可以保存200天，操作记录、报警记录、登录纪录可以保存200天，画面数量不受限制，汉字和数字可以矢量放大和缩小。
10.对操作员而言，可实现界面完全汉化，通俗易懂。
11.NETWORK-6000使用WindowsNT操作系统，整套系统的供电电源冗余、通讯高速公路冗余、控制器冗余、I/O也可冗余、操作站与操作站之间互为冗余，控制器与控制器之间相互独立，数据共享，保证了系统的高可靠性。系统留有RS232、RS422、RS423、RS485和Ethernet接口，可与其他控制系统或PLC进行通讯，也可以通过以太网与治理机进行通讯，具有高度的开放性。
三．DCS系统的配置
每台机组的DCS配置全功能操作员站三套，工程师站一套，系统I/O测点共计1000点，另有360点金属壁温采用六十点温度巡侧仪测量，利用T103的MODBUS传送到操作员站显示、记录和打印，通过两条高速公路的I/O总点数为13600点。
工程师站主要完成系统配置、回路组态、用户图形生成、应用软件组态及各种数据的配置、性能计算等，它是网络连接的站点之一，可控制DPU的运行方式。它有操作员站的全部功能，有机炉运行图和热工过程控制图，是操作员站得完全后备，工程师站可通过治理网对操作员站进行必要的修改。
每个操作员站和工程师站都有各种数据纪录功能。有历史数据、SOE、制表、数据追忆等数据的收集存储和再现等功能。它可以根据运行实时数据产生用户报告，可生成时报、班报、日报、月报等报表。
NETWORK-6000网络由三层网络通讯电缆组成，其中第一条是LIN网，它是冗余的令牌总线网，完成实时数据传送，两条网相互并存，独立工作，任意条网损坏都不影响系统的正常运行，极大的提高了系统可靠性，维护方便简单。第二条是Ethernet网，它是一条资源共享的治理网，它采用标准的以太网络接口，网上各节点上的所用资源（数据图像、打印机等）都可以共享。第三条网是ALIN网，它的通讯介质是双绞线的令牌总线网，传输速率为2.5Mbit/sec，每段最多20个站点，可以通过中继器扩展到最多255个站点，通讯距离100m，每段ALIN网通过网络接口T221或T801余主干通讯网络LIN相连。
DCS系统配备了八对半过程控制站（T103/T921/T921/CTRL）及13只M/A站，T103为80C386的冗余控制器，具有冗余的网络和电源系统。可以从指示灯了解到DPU的运行方式及状态。每套DPU的硬件配置都是完全相同的，可以灵活的调换，维护工作快速简便。下关发电厂125MW机组NETWORK-6000分散控制系统的主要配置如图。
四．系统主要功能
NETWORK-6000分散控制系统在125MW机组的应用上主要有如下一些功能：
1、DAS功能
NETWORK-6000分散控制系统对显示画面的数量没有限制，画面采用了256色，1024×768分辨率，界面可以完全汉化、测量和汉字可是矢量放大缩小，具有报警变色和闪光功能，工作流程图上设计了所有的手动操作站，包括闭环调节面板、顺序控制中的设备级控制面板和功能组级操作面板，每幅画面上可以打开操作面板的数量不受限制。
由于工艺流程图是主要监视画面，因此完全设计为一次击键调出画面。其他相关图、成组图、棒状图、历史数据曲线、性能计算和报表打印等画面采用二次击键调出画面。
NETWORK-6000分散控制系统对趋势曲线的数量没有限制，所以对所有的I/O测点都设置了趋势曲线显示。
系统中发生的报警按四级处理，最新发生的报警应显示在报警画面顶部。报警时发生闪光信号，报警可一次击键进行确认，有闪光变为平光，报警变量恢复至正常时，在报警画面中清除，所有带报警值的模拟量输入信号和计算变量均设置了报警死区，在机组启停时有报警闭锁功能，机组正常运行后再解除报警闭锁。
NETWORK-6000系统每套操作员站都有独立的数据处理和存储能力，可纪录5120各测点，且采样间隔1秒，最长时间200天，所有要求的测点都具有历史数据曲线。
2、MCS功能
闭环控制系统包括：
（1）自动发电控制系统；
（2）机炉协调控制系统；
控制系统具有四种运行方式：即协调控制、炉跟机调功、机跟炉调压、机炉手动方式。各种运行方式之间的相互切换均可做到无扰动切换。系统设计有机组的局部故障时闭锁负荷增减、迫升迫降、机组最大可能出力计算、实发功率的主汽压力修正、汽压保护回路和功率回路的一次调频信号等功能。
（1）燃料调节系统；
（2）引风（炉膛负压）调节系统；
（3）全程给水控制系统；
（4）凝汽器水位和除氧器水位多变量控制；
（5）主汽温度调节系统；
（6）再热汽温度调节系统；
（7）磨煤机出口温度及入口负压调节；
（8）排粉机入口温度及出口压力调节；
（9）#1、#2高压加热器水位调节；
（10）轴封压力调节；
（11）除氧器压力调节；
部分电动执行机构采用了位置式脉冲控制方案，既简化了系统，又避免了伺服放大器易损坏，而且调整方便，控制精度高。
3、SCS功能
SCS顺序控制系统主要包括：
（1）锅炉定期排污程序控制系统；
（2）#1、#2自动制粉系统自动倒风顺序控制系统；
（3）一次风门自动顺序控制系统；
（4）给粉机自动切投顺序控制系统；
（5）过热器、再热器减温水电动门控制；
（6）锅炉点火油系统调门和电动门控制；
（7）空预器进出口电动门控制；
（8）系统运行情况及测试结论
经过两年的运行，NETWORK-6000分散控制系统的锅炉、汽机个子系统运行情况良好，协调控制系统和自动发电控制系统经调试实践可以投入运行，系统性能稳定。
经与有关单位进行联合测试后结论如下：
NETWORK-6000分散控制系统的各项性能指标能满足规程DL/T659-1998的要求，测试表明有较高的可靠性，机组负荷在70至100范围内以4MW/分（3.2NH/分）的负荷指令变化率，负荷变化幅度18至19MW（约15NH）的扰动，协调控制系统能投入运行，各主要参数的最大动态偏差能满足规程DL/T659-1998的要求，实发功率的实际负荷变化率约为2NH/分。试验投协调控制最低负荷为76MW（60NH）。
经过测试和实际运行证实：只要热控调门的可控性好，NETWORK-6000分散控制系统完全能满足125MW及200MW机组的热工控制系统的要求。