新华MEH-ⅢA控制系统指令冗余方案比较

摘要 ： 　　通过对MEH-ⅢA系统指令冗余方案比较，包括采用AO卡、LC5卡件端子板上的固态继电器进行切换、通过DEH系统（3-8）DO卡件端子板上的两个单体继电器接点切换，确保MEH系统长周期安全运行。 关键词： 　　MEH-ⅢA，LC，指令冗余 中图分类号：TP273 文献标识码：B 概述 　　由新华电站控制工程有限公司生产的MEH-щA锅炉给水泵汽轮机数字电液控制系统，能够接受协调控制系统的指令，对小汽轮机进行转速闭环控制，有方便灵活的组态功能，并可与电厂其它控制系统联网信息共享。 　　驱动汽轮机的蒸汽来自两路汽源，一路是锅炉高压汽源，另一路是主汽轮机抽汽汽源，在每一路上设有主汽阀和调节汽阀各一个。当主汽轮机在25%负荷以下时，采用高压汽源供汽，由高调阀HPGV控制蒸汽流量，当主汽轮机负荷达到25%—40%，由高压汽源和抽汽汽源共同供汽，主要由高调阀控制，低调阀基本全开。在40%负荷以上时，采用抽汽汽源供汽，由低调阀控制汽轮机转速。 　　MEH—щA控制系统有三种运行方式：锅炉自动，转速自动和手动，三种方式的切换由MEH—шA操作盘和软件实现的。 　　MEH—шA控制系统主要功能有锅炉给水量自动控制、给水泵汽轮机转速自动控制、调节伐阀位控制、正常运行操作和监视、超速保护和试验，与DEH—шA联网，在DEH—шA操作员站上操作MEH—шA，并进行故障追忆及打印。 1 MEH-ⅢA系统软件配置 　　MEH-ⅢA软件主要包括工程师站软件包和操作员站软件包。操作员站软件工作于MS-WINDOWS多任务操作系统下，它包含通迅驱动，显示，打印，操作处理，记录等软件模块。 　　工程师站软件同样工作于MS-WINDOWS系统下，它包含离线图形生成软件，报表生成工具和组态软件。 1.1小机启动 1)在下面的MEH面板上按“开速关阀”，2)速关阀全开后，“开速关阀”灯亮，“脱扣”灯灭，按“软手操”键，灯亮，缓慢操作“阀位增加”键，开启低压调节汽门“LP”。3）按“升速率”，输入200 r/min，升速到600r/min，暖机。4）暖机结束后，机组转速在600r/min以上，按下“转速自动”，灯亮。5）按“目标值”键，设定目标转速2800r/min。6）按“升速率”，设定升速率300 r/min。7）转速升至2800r/min，开启汽动给水泵出口门，接受到CCS来的“允许锅炉投入”信号后，按“锅炉自动”，灯亮。 1.2小机停运 　　降低小机转速，将所带负荷移至电泵，按MEH画面中的“脱扣“按钮，小机所有门关，转速降为零。 　　由于新华公司MEH系统LC卡频繁出现故障，导致小机转速不能调节，新华公司应我厂要求研究实施LC卡冗余配置方案。 1 采用AO卡 　　AO卡有8路输出，每一路单独出现故障时，输出保持，其原理如图2所示。 　　将厂家拿来的AO卡装到10号槽位，将低调门指令同时送入AO卡和原控制低调门的9号槽位的专用LC卡（以下称LC9），通过5号槽位LC卡端子板上的固态继电器进行切换控制电液转换器，通过切换试验，不能达到无扰切换的目的，存在较大信号的波动，厂家人员汇报公司总部，认为AO卡和LC卡不能互为切换，此方案不可行，否定了此方案。 2 采用LC5卡件端子板上的固态继电器进行切换 　　新华公司又考虑出新方案，准备用与CCS进行信号连接的另一块普通LC卡作试验（它在5号槽位简称LC5），将LC5卡上的送到CCS作小机转速显示的一通道作为输出通道，将低调门指令同时送入LC9和LC5，通过LC5卡件端子板上的固态继电器进行切换控制电液转换器，通过切换试验正常。 　　通过拔LC5卡件，发现通过正常方式LC9卡件控制电液转换器的信号丧失，经核实LC5卡件端子板上的固态继电器是常开接点，只要插入LC5卡件，LC5卡件端子板上固态继电器的常开接点就闭合，不利于LC9卡件正常工作和LC5卡件故障更换工作，有较大设备隐患，厂家人员又否定了此方案。 3 通过DEH系统（3-8）DO卡件端子板上的两个单体继电器接点切换 　　第三套方案设计思想为：通过DEH系统（3-8）DO卡件端子板上的两个单体继电器接点切换LC5和LC9的控制电液转换器的指令，正常方式下的LC9控制低调门是常闭接点，非正常方式下的LC5控制低调门是常开接点，如图4所示。 图4 DEH系统（3-8）DO卡上继电器切换 　　通过试验验证，在“切除冗余”和“投入冗余”的操作中，有3.3%的概率会发生低调门全关的现象。在LC9卡件控制电液转换器的正常方式下，插拔DEH（3-8）DO卡件，不影响LC9卡件控制低调门开度，为保证故障情况下的快速处理，又作了相关报警功能，如果正常方式下控制低调门的LC9卡故障，CRT画面中“M“黄闪报警，3秒后自动切换投入冗余LC5卡件，低调门有2mm行程的波动，“切除冗余”绿色按钮自动切换至“投入冗余”红色按钮，运行人员也可以在软手操方式选择“切除冗余”和“投入冗余”按钮，通过增减指令控制低调门，当 LC5卡件故障“E”黄闪报警，千万不要点击“投入冗余”按钮，DEH（3-8）DO卡件故障，“H”黄闪报警，同时继电器失电，触点处在“切除冗余”方式，在硬手操方式不能进行“切除冗余”和“投入冗余”的操作。只有在MEH软手操的情况下，才可以更换有故障的LC9卡，如果在MEH锅炉自动状态下更换有故障的LC9卡，将出现CCS要求转速降低约200转的危险。 　　由于占用了LC5卡件上的送到CCS作小机转速显示的通道，找出DEH系统一备用通道，输出到CCS作小机转速显示用，厂家拿来的作冗余配置的AO卡件切换有扰动，不能用，他们已拿走，为了不和DEH系统发生联系，我们建议厂家将#3、4机组MEH系统独立完成冗余配置，再用一LC卡替代DEH系统输出到CCS作小机转速显示用的信号，也可以在LC9卡件故障时临时作为备用，同时我们早已发传真要求厂家解决3.3%关闭调门概率问题。 4 试验 MEH升级完善后，进行了DPU故障试验，其结果如表1 MEH－ⅢA自检情况如表4 结束语 　　#4机组MEH系统LC卡件实现冗余配置后，试验效果基本满意，但在冗余卡件切换过程中，有3.3%的概率使低调门关闭，原因主要有：1、逻辑中两个DO输出运算周期不同步，使一个继电器动作时间早，另一个继电器动作时间慢，出现两个继电器切换不同步现象，2、两个继电器本身的动作时间有差异。 固态继电器接点测试 　　建议厂家研究只使用一个快速继电器实现切换的方案，来消除3.3%的调门关闭概率，其次，我厂原LC卡件脱网但不坏时，LC卡件无法实现硬手操功能，在设计上存在缺陷，研究实现我厂LC卡件真正意义上的硬手操功能。 参考文献 ［1］新华控制工程有限公司.MEH-ШA系统说明［Z］.上海：新华控制工程有限公司，2000. ［2］新华控制工程有限公司.MEH-ⅢA安装调试手册［M］.上海：新华控制工程有限公司，2000. ［3］侯典来.300MW机组汽动给水泵控制系统应用探讨［J］.深圳：控制与传动，2004.（1）：51-53 ［4］侯典来. LC卡通讯中断问题探讨，e-works控制系统，2005：http://www.e-works.net.cn 作者简介： 侯典来(1963-)，男，山东梁山人，汉族，1985年毕业于山东工业大学，工学学士学位，高级工程师，中国仪器仪表学会高级会员，主要从事火电厂基建安装调试和生产检修工作。 E-mail:hdlacc@163.com ,Website: http://www.acc.1a.cn Abstract: 　　Through to MEH-III A system instruction redundant plan comparison, including uses the AO card, on the LC5 card terminal strip solid state,The relay perform handover, through the DEH system (3-8) on the DO card terminal strip two monomers tip cut, guarantees the MEH system long period safe operation. Key words: MEH- III A, LC, instruction redundancy