机组DCS系统与DEH系统信号冗余.pdf

机组 dcs 系统与 deh 系统信号冗余 闫振东 （神华国华电力股份有限公司北京热电分公司 ） 【摘 要】神华国华电力股份有限公司北京热电分公司 dcs 系统与 deh 系统各自独立，它们通过相应模件配 置实现硬件的连接，通过 qt 编译工具进行软件编译，实现两个系统的信号交换。本文在介绍这两个系统的基础上， 通过分析这两个系统出现的问题，引出 dcs 与 deh 冗余的实现。 【关键词】dcs deh 冗余 1 设备简介 热电分公司两台机组分别各配有一套由 abb 公司生产 dcs、deh 控制系统。dcs 系统为 procontrol p14（简称 p14 系统） ，deh 系统为 procontrol p13（简称 p13 系统） 。 dcs 与 deh 的通讯结构如下图所示： 通过结构图可以看出，dcs 与 deh 的通讯是通过 dcs 的通讯模件 88qt03、88qb03 及 deh 的通讯模件 70bt01 实现的，dcs 侧的两块通讯模件 88qt03、88qb03 分别位于两个多功能处理站 cjk01、cjk02 的站内总线上，两个多功能控制站又分别通过站通讯模件实现与 dcs 远程总线的通 讯。deh 侧的两块通讯模件 70bt01 再分别通过 deh 的站总线实现与其 cpu 模件 70pr05 的通讯。 p13（deh）系统与 p14（dcs）系统是两套相互独立的系统，它们之间的硬件配置如上图。两 套系统的数据通讯仅仅有硬件联系还是不能实现通讯的， 需要在 p14 系统通过 qt03 planning 分别对 p14 remote bus 8 8 q t 0 3 8 8 q b 0 3 7 0 b t 0 1 10cjk01 aa084 p13 local station bus 8 8 q t 0 3 8 8 q b 0 3 10cjk02 aa084 7 0 b t 0 1 7 0 p r 0 5 7 0 p r 0 5 p14 local station bus p14 local station bus pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 槽位 10cjk01aa048 及槽位 10cjk01aa048 的 88qt03 进行编译， 将 p13 系统与 p14 系统的信号建 立起来一一联系。 2 问题的提出 07 年 7 月 27 日#2 机 p13 系统其中一块 70bt01 模件故障， 汽机跳闸。 通过分析 p13 系统与 p14 系统无论在信号选取还是在系统硬件配置上都采取了三取二、二取一等可靠手段，难道问题出现在 了 p13 与 p14 的信号配置上了。经过专业人员对 p13 和 p14 之间的通讯信号进行排查，最终发现了 引起此次跳机事件的根本问题是这两了系统之间的信号不是完全冗余的，这样虽然这两个系统各自 在信号采集、采集信号的模件分配等方面采取了可靠措施，而且这两个系统之间的硬件配置也是冗 余的，但是它们之间的信号却没有能够完全冗余，造成了跳机事件。 3 方案说明 3.1 信号情况说明: p13 与 p14 之间共有 16 个不冗余信号，各信号如下表 表 1 p13 至 p14 不冗余信号（共 5 个） ： 序号 kks 名称 所在qt 逻辑说明 1 mad20cs001 xu01 转速 1 故障 qt1 2 mad20cs002 xu01 转速 2 故障 qt2 3 mad20cs003 xu01 转速 3 故障 qt1 1、 三取二跳机； 2、 三取三汽机复位条件之一； 3、 三取二手动啮合盘车条件之一 4 lba11cp001 xq50 左侧机前压力 qt1 5 lba12cp001 xq50 右侧机前压力 qt2 1、 取均值后做为机前主汽压力自动的被调 量； 2、 汽机进水报警逻辑； 3、 主汽过热度计算逻辑 表 2 p14 至 p13 不冗余信号（共 11 个） ： 序号 kks 名称 所在 qt 逻辑说明 1 maa10ct031bxq50 高压缸排汽温度 qt1 2 maa10ct032 xq50 高压缸排汽温度 qt2 取均值后控制中调门 3 mab10ct031bxq50 中压缸排汽温度 qt1 4 mab10ct032 xq50 中压缸排汽温度 qt2 取均值后控制低压蝶阀 5 23pt10 cxq50 生产抽汽1 管压力 qt1 取均值后做为生产抽汽压力控制器 投入自动时的被调量 6 23pt11 cxq50 生产抽汽2 管压力 qt2 7 45pt21 cxq50 热网加热器1 压力 qt1 8 45pt22 cxq50 热网加热器2 压力 qt2 取均值后做为热网加热器压力控制 器投入自动时的被调量 9 mys23ea000xu06 主汽门严密性试验 投入 qt1 进行主汽门严密性试验的触发信号 pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 序号 kks 名称 所在 qt 逻辑说明 10 max41ez280 xj51 中压缸差压 qt1 1、达到高定值后保护关1、2 热 网加热器进汽调整门； 2、达到高定值后保护关低压缸蝶阀； 11 max41ez280 xj52 高压缸差压 qt1 达到定值后保护关中压缸进汽调整 门、三段抽汽调整门 3.2 信号分析: 通过表 1 可以看出这 5 个信号都涉及到保护或者联锁、自动调节逻辑，因此需要对 p13 至 p14 的 5 个信号进行冗余 通过表 2 分析首先对于上表中序号为 1- 8 八个信号，由于其被测对象相同，且分别已经经由两 个 qt 传递，当其中一个故障时可以剔除掉坏点，因此可以不作改动;对于序号 9 因其不是进行主汽 门严密性试验的唯一条件，因此可以不必修改。序号 10- 11 因其涉及到保护逻辑，需要对其进行信 号冗余 3.3 确定方案 3.3.1 p13 至 p14 的 5 个信号分别为转速 1 故障、转速 2 故障、转速 3 故障，左侧机前压力、右侧 机前压力信号，它们的冗余不需要 p13 改动逻辑，需要 p14 增加信号地址和改动逻辑。在原来三个 转速故障信号基础上在 p14 增加三个新地址， 使每个转速信号都通过不同的 qt 传输。 然后改动 p14 逻辑，将经过每个 qt 的信号三取二后再相与；右右侧主汽压力也相同，在 p14 增加新地址，然后 将左右侧主汽压力取平均。 3.3.2 p14 到 p13 的 11 个信号不冗余，需要改动 p14 和 p13 逻辑进行冗余配置。在 p14 中将该信号 增加为冗余信号，并分别分配至 qt1、qt2 中；在 p13 中将该信号分别由 qt1、qt2 送入的信号取 小值进行判断，因这两个值在正常情况下为负值，若 qt 故障时，该点变为 0，这样取小值后坏点 将被剔除掉，不会造成调门误动作。 4 实施过程描述 4.1 p13 至 p14 冗余的实现 4.1.1 转速故障信号冗余的实现 分配 qt kks 名称 所在 qt mad20cs001 xu01 转速 1 故障 qt1 mad20cs002a xu01 转速 2 故障 qt1 mad20cs003 xu01 转速 3 故障 qt1 mad20cs001b xu01 转速 1 故障 qt2 mad20cs002 xu01 转速 2 故障 qt2 pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 kks 名称 所在 qt mad20cs003b xu01 转速 3 故障 qt2 修改逻辑 修改逻辑如下图 .3 编译程序并进行逻辑下传 4.1.2 左右侧主汽压力信号冗余的实现 分配 qt kks 名称 所在 qt lba11cp001a xq50 左侧机前压力 qt1 lba12cp002 xq50 右侧机前压力 qt1 lba11cp001b xq50 左侧机前压力 qt2 lba12cp001 xq50 右侧机前压力 qt2 修改逻辑 修改逻辑如下图 编译程序并进行逻辑下传 4.2 p14 至 p13 冗余的实现 4.2.1 分配 qt 左侧主汽压力 qt1 右侧主汽压力 qt2 取平均 1 左侧主汽压力 qt2 右侧主汽压力 qt1 取平均 2 取平均 pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 kks 名称 所在 qt max41ez280 xj51 中压缸差压 qt1 max41ez280 xj52 高压缸差压 qt1 max42ez280 xj51 中压缸差压 qt2 max42ez280 xj52 高压缸差压 qt2 4.2.2 编写逻辑 中压缸、高压缸差压逻辑及 p13 地址如下 4.2.3 下载逻辑 使用 sk06 对 p13 逻辑进行下载,并检查逻辑是否下载成功 4.3 逻辑修改后整体试验 通过人为拔出 70bt01 的方法,分别拔出 qt1 与 qt2 对应的 70bt01 模件，模拟 qt1 或 qt2 故 障情况,观察试验前后 p13 与 p14 系统信号变化情况,并核实逻辑,检查逻辑是否正常。见附表,通过附 表可看出试验前后涉及到的变量没有变化，达到了冗余的目的。 5 结论 dcs 系统与 deh 系统的冗余既涉及到各自系统能够实现取用信号的软件及硬件能够实现冗余, 同时这两套系统之间的软件与硬件配置也要求能够实现关键信号的冗余。真正避免出现冗余问题的 可靠手段是进行分散系统冗余设备的切换试验，通过试验验证设计系统的可靠性。这样将被动的解 决问题变为提前发现问题，然后有针对性的解决问题。希望本文能够对读者有一定的借鉴作用。 作者简介： 闫振东 神华国华电力股份公司北京热电分公司 北京市朝阳区建国路 75 号闫振东 1997 年参加工作 一直从事热控方面的工作 中压缸差压 qt1 b039 中压缸差压 qt2 b0c6 min 中压缸差压 高压缸差压 qt1 b03b 高压缸差压 qt2 b0c7 min 高压缸差压 pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 附表 1 拔出 qt/bt 时，p14 状态变化记录 kks 20mad20cs001 xu01 20mad20cs002 xu01 20mad20cs003 xu01 20mad20cs001b xu01 20mad20cs002a xu01 20mad20cs003b xu01 20max41ez260 qt qt1 qt2 qt1 qt2 qt1 qt2 p14 逻辑出口 p14 地址 （11，34）eg2 （11，34）eg3 （11，34）eg4 （11，34）eg166 （11，34）eg160 （11，34）eg167 （11，34）ag132 试验前状态 0 0 0 0 0 0 1 拔出 qt01 0 0 0 0 0 0 1 拔出 qt02 0 0 0 0 0 0 1 p14 地址 （13，34）eg67 （13，34）eg75 （13，34）eg68 （13，34）eg76 （13，34）eg69 （13，34）eg77 （13，34）ag56 试验前状态 0 0 0 0 0 0 1 拔出 qt01 0 0 0 0 0 0 1 拔出 qt02 0 0 0 0 0 0 1 p14 地址 （15，34）eg64 （15，34）eg72 （15，34）eg65 （15，34）eg73 （15，34）eg66 （15，34）eg74 （15，34）ag24 试验前状态 0 0 0 0 0 0 1 拔出 qt01 0 0 0 0 0 0 1 拔出 qt02 0 0 0 0 0 0 1 备注：拔出 bt01 或 qt 时，p14 中经由该模件通讯的开关量信号变为“0”，发故障位信号；模拟量信号不变，发故障位信号。 pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 附表 2 拔出 qt/bt 时，p13 状态变化记录 i33c i539 p13 地址 b039 b03b b0c6 b0c7 min(b039,b0c6) min(b03b,b0c7) qt qt1 qt1 qt2