CN105135472A - 一种调整电厂dcs系统的协调控制系统组态的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电厂DCS系统领域，提出了一种调整电厂DCS系统的协调控制系统组态的方法及系统，所述方法包括：DPU通讯点查找步骤，分别基于开关量信号和模拟量信号查找MAX1000+PLUS系统中协调控制系统的DPU间的通讯点；以及DPU通讯点设置步骤，基于所述DPU通讯点查找步骤的查找结果，在MAXDNA系统中对查找到的通讯点进行分组，其中，每组中的通讯点来自同一DPU，且不同组中的通讯点来自不同的DPU。本发明解决了复杂的协调控制系统组态过程中遇到各种问题，确保了原MAX1000+PLUS系统协调控制功能的全部实现，保障了系统升级的圆满完成，为机组的安全稳定运行做出了贡献，同时也为MAX1000+PLUS升级到MAXDNA系统的其他电厂协调系统组态所遇问题提供了解决方法。

Description

一种调整电厂DCS系统的协调控制系统组态的方法及系统

技术领域

本发明涉及电厂DCS系统领域，具体地，涉及一种调整电厂DCS系统的协调控制系统组态的方法及系统。

背景技术

将电厂DCS系统由MAX1000+PLUS系统升级到MAXDNA系统后，由于MAX1000+PLUS和MAXDNA系统组态方式差别较大，功能块的功能不完全相同，在复杂的协调控制系统组态过程中可能遇到各类问题，主要有以下三类问题：

1)DPU间的信号通讯问题；

2)锅炉燃烧主控指令的突变问题；

3)RB功能块的快速减燃料问题。

这些问题可能使原DCS系统功能难于实现，影响电厂DCS系统的稳定运行。

发明内容

本发明的目的是提供一种调整电厂DCS系统的协调控制系统组态的方法及系统，用于解决电厂DCS系统在由MAX1000+PLUS系统升级到MAXDNA系统后，协调控制系统组态所遇问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种调整电厂DCS系统的协调控制系统组态的方法，该电厂DCS系统由MAX1000+PLUS系统升级到MAXDNA系统，所述方法包括：DPU通讯点查找步骤，分别基于开关量信号和模拟量信号查找MAX1000+PLUS系统中协调控制系统的DPU间的通讯点；以及DPU通讯点设置步骤，基于所述DPU通讯点查找步骤的查找结果，在MAXDNA系统中对查找到的通讯点进行分组，其中，每组中的通讯点来自同一DPU，且不同组中的通讯点来自不同的DPU。

优选地，所述DPU通讯点查找步骤包括：开关量通讯点查找步骤，在开关量数据接收逻辑内查找数据接收点，并设置该数据接收点与数据库定义的数据接收点相关联，在数据库中获得定义的数据接收点的数据来源点，通过逻辑内部中该数据来源点的定义查找对应的数据发送点，再在开关量数据发送逻辑内查找所有发送的开关量信号；以及模拟量通讯点查找步骤，通过传输工具MCSTransferTool查出模拟量的发送点和接收点，或在接收数据的DPU下的数据库中查找ARCV块，再通过该ARCV块查出模拟量的发送点和接收点。

优选地，若数据库定义的数据接收点为DTB块时，则通过传输工具MCSTransferTool直接查找对应的数据发送点。

优选地，所述方法还包括：锅炉燃烧主控指令调整步骤，采用串级PID逻辑结构实现MAXDNA系统中带平衡块的锅炉燃烧控制逻辑结构的平衡分配功能。

优选地，所述方法还包括：RB功能块调整步骤，设置为当RB功能块动作时，锅炉快速减燃料直接作用在磨煤机一次风挡板。

本发明的技术方案还包括一种调整电厂DCS系统的协调控制系统组态的系统，该电厂DCS系统由MAX1000+PLUS系统升级到MAXDNA系统，所述系统包括：DPU通讯点查找模块，用于分别基于开关量信号和模拟量信号查找MAX1000+PLUS系统中协调控制系统的DPU间的通讯点；以及DPU通讯点设置模块，用于基于所述DPU通讯点查找模块的查找结果，在MAXDNA系统中对查找到的通讯点进行分组，其中，每组中的通讯点来自同一DPU，且不同组中的通讯点来自不同的DPU。

优选地，所述DPU通讯点查找模块包括：开关量通讯点查找模块，用于在开关量数据接收逻辑内查找数据接收点，并设置该数据接收点与数据库定义的数据接收点相关联；在数据库中获得定义的数据接收点的数据来源点，通过逻辑内部中该数据来源点的定义查找对应的数据发送点，再在开关量数据发送逻辑内查找所有发送的开关量信号；模拟量通讯点查找模块，用于通过传输工具MCSTransferTool查出模拟量的发送点和接收点，或在接收数据的DPU下的数据库中查找ARCV块，再通过该ARCV块查出模拟量的发送点和接收点。

优选地，在所述开关量通讯点查找模块中，若数据库定义的数据接收点为DTB块时，则通过传输工具MCSTransferTool直接查找对应的数据发送点。

优选地，所述系统还包括：锅炉燃烧主控指令调整模块，用于采用串级PID逻辑结构实现MAXDNA系统中带平衡块的锅炉燃烧控制逻辑结构的平衡分配功能。

优选地，所述系统还包括：RB功能块调整模块，用于设置为当RB功能块动作时，锅炉快速减燃料直接作用在磨煤机一次风挡板。

通过上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明解决了复杂的协调控制系统组态过程中遇到各种问题，确保了原MAX1000+PLUS系统协调控制功能的全部实现，保障了系统升级的圆满完成，为机组的安全稳定运行做出了贡献，同时也为MAX1000+PLUS升级到MAXDNA系统的其他电厂协调系统组态所遇问题提供了解决方法。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的实施例中调整电厂DCS系统的协调控制系统组态的方法的流程示意图。

图2是本发明的实施例中带平衡块的锅炉燃烧控制逻辑示意图；

图3是本发明的实施例中取消平衡块后的锅炉燃烧控制逻辑示意图；

图4是本发明的实施例中调整电厂DCS系统的协调控制系统组态的系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

电厂DCS系统由MAX1000+PLUS系统升级到MAXDNA系统后，由于MAX1000+PLUS系统较老，组态及变量定义等繁琐复杂，涉及功能块种类较多，这给DCS系统改造后协调控制系统组态带来较大难度。在协调控制系统组态中，主要可能遇到如下问题：

1)DPU间的信号通讯问题；

2)锅炉燃烧主控指令的突变问题；

3)RB功能块的快速减燃料问题。

在实践中，上述三个问题可能会同时出现，也可能只出现其中一个问题。因此，针对DPU间的信号通讯问题，本实施例给出了一种调整电厂DCS系统的协调控制系统组态的方法，如图1所示，该方法包括：DPU通讯点查找步骤，分别基于开关量信号和模拟量信号查找MAX1000+PLUS系统中协调控制系统的DPU间的通讯点；以及DPU通讯点设置步骤，基于所述DPU通讯点查找步骤的查找结果，在MAXDNA系统中对查找到的通讯点进行分组，其中，每组中的通讯点来自同一DPU，且不同组中的通讯点来自不同的DPU。

协调控制系统内部不同DPU或协调控制系统与其他系统的DPU通讯点较多，通讯点能否全部正确找出，是对组态的保护逻辑，计算逻辑的正确性的一个考验。因此，上述两个步骤的具体实施过程如下：

1、DPU通讯点查找

MAX1000+PLUS系统DPU间信号通讯复杂，方式较多，查找过程繁琐，极易疏漏传输点；另外MAX1000+PLUS系统中DPU间通讯点有的是两个DPU间直接传输，但有很多DPU间通讯点中间又经过其他DPU转接，有的转接DPU不止一个，造成信号查找困难。为确保协调控制系统DPU间通讯点全部正确查找出来，要对开关量(二进制变量)和模拟量两类信号分别查找，统计。优选地，首先对开关量通讯点进行查找，再对模拟量通讯点进行查找。

1.1、开关量数据通讯点查找。

该步骤中，在开关量数据接收逻辑内查找数据接收点，并设置该数据接收点与数据库定义的数据接收点相关联，在数据库中获得定义的数据接收点的数据来源点，通过逻辑内部中该数据来源点的定义查找对应的数据发送点，再在开关量数据发送逻辑内查找所有发送的开关量信号。

具体地，如协调控制逻辑在CCS32DPU，在开关量数据接收逻辑HWY_R内查找数据接收块，该块最多可连接16个开关量的通信点，接收块的点名为C32R_C34A_ID。在逻辑内部点的定义中该点C32R_C34A_ID与数据库定义的点名2C32R_C34A相关联。在数据库中查找数据接收点名2C32R_C34A，通过该点可查找数据来源点名为2C34AT_ALL，该点在CCS34DPU下，通过逻辑内部该点的定义可查找其逻辑内发送数据点名C34AT_ALL_ID，在发送逻辑HWY_T内查找所有发送的开关量信号。

需注意的是，因数据接收点2C32R_C34A为DRCV块，不需要传输工具MCSTransferTool；若数据库定义的数据接收点为DTB块时，则通过传输工具MCSTransferTool直接查找对应的数据发送点。。此外，上述情况为两个DPU间完成数据传输，另一种情况是某DPU下发送数据逻辑内的开关量信号来自该DPU下接收逻辑的开关量信号，这种是数据经过中间DPU传输，需要一直查到数据的最终来源。

1.2、模拟量数据通讯点查找

大多数模拟量通讯点需要传输工具MCSTransferTool，在传输工具MCSTransferTool下查出模拟量的发送点和接收点，或者在某些情况下，也可在接收数据的DPU下的数据库中查找ARCV块，在该ARCV块定义数据点名，再通过该ARCV块查出模拟量的发送点和接收点。

2、DPU通讯点设置

该步骤基于所述DPU通讯点查找步骤的查找结果，在MAXDNA系统中对查找到的通讯点进行分组，其中，每组中的通讯点来自同一DPU，且不同组中的通讯点来自不同的DPU。也就是说，为确保DPU通讯点查找方便，在新MAXDNA系统的接收DPU下，基于上一部分查出的数据通讯点，对所有接收的数据通讯点建立一个组，在该组下根据通讯点所来自的DPU不同，建立子组，这给后期调试时通讯点问题的查找带来极大的方便，实现快速定位。

此外，针对2)锅炉燃烧主控指令的突变问题和3)RB功能块的快速减燃料问题，本实施例还进一步给出了相应的技术方案，具体如下：

一、DCS系统升级改造后锅炉燃烧主控指令的突变问题

燃烧主控指令的突变，对机组的汽压，温度影响明显，威胁机组的安全稳定运行。

DCS系统升级改造后锅炉燃烧调节按原DCS系统设计组态，如图2所示，HR为锅炉热量信号，BDMD为锅炉负荷指令，PADA/PADB/PADC/PADD分别为A/B/C/D磨煤机一次风调节挡板指令，在MAXDNA系统中PID_PARMSTR块与PARTMEM块联合使用实现PID指令平衡分配功能，AOCOM为手操站。在逻辑调试中发现功能块PID_PARMSTR与PARTMEM功能设计不完善，在改变某驱动设备偏置时，影响总操指令输出，造成燃料波动。本实施例中，取消MAXDNA系统中带平衡块的锅炉燃烧控制逻辑结构，采用如图3所示的串级PID逻辑结构实现所述带平衡块的锅炉燃烧控制逻辑结构的平衡分配功能，其中DT是取运行磨煤机的一次风调节挡板指令输出之和，MABIAS为偏置块，MASTATION为手操站。采用此结构后加减某个驱动设备偏置时，总的燃料量指令保持稳定。

二、DCS系统升级改造后RB(RUNBACK缩写)功能块存在的问题

DCS系统升级改造时依照原MAX1000+PLUS系统的RB控制功能进行组态，在逻辑的调试中发现新系统MAXDNA系统中的锅炉快速减燃料的功能块(HARDBACK块)存在问题。

原逻辑设计RB动作后，锅炉燃料目标指令为175MW，减负荷速率依RB产生原因不同而不同。风机RB时，锅炉负荷减速率为3MW/S；给水RB时，锅炉负荷减速率为12MW/S。

静态调试中，发现MAXDNA系统的HARDBACK块，存在两方面问题：

1)任一RB动作条件触发后，锅炉HARDBACK块按一定速率减负荷，但锅炉指令下降到175MW后继续下降，不能维持在175MW；

2)RB动作时，SERVO块(实现锅炉指令限速及增减闭锁等功能，位置在HARDBACK块前面)与HARDBACK块不能实现无扰跟踪，造成RB结束后SERVO块指令输出未减到175MW，锅炉指令出现跳跃上升，造成RB后锅炉升负荷。

以上两种情况严重威胁机组的安全稳定运行，可判断分析此功能块设计不完善所致。故重新考虑锅炉快速减燃料的方法，设置为当RB功能块动作时，锅炉快速减燃料作用在底层设备上，即直接作用在磨煤机一次风挡板(它的开度即代表进入炉膛的燃料量)上，同时可防止燃料PID参数不合适造成锅炉灭火或燃料反调，确保机组的安全稳定运行。

对应上述调整电厂DCS系统的协调控制系统组态的方法，本实施例还给出了相应的调整电厂DCS系统的协调控制系统组态的系统，如图4所示，所述系统包括：DPU通讯点查找模块，用于分别基于开关量信号和模拟量信号查找MAX1000+PLUS系统中协调控制系统的DPU间的通讯点；以及DPU通讯点设置模块，用于基于所述DPU通讯点查找模块的查找结果，在MAXDNA系统中对查找到的通讯点进行分组，其中，每组中的通讯点来自同一DPU，且不同组中的通讯点来自不同的DPU。

此外，如图4所示，还包括锅炉燃烧主控指令调整模块和RB功能块调整模块，所述锅炉燃烧主控指令调整模块，用于采用串级PID逻辑结构实现MAXDNA系统中带平衡块的锅炉燃烧控制逻辑结构的平衡分配功能；所述RB功能块调整模块，用于设置为当RB功能块动作时，锅炉快速减燃料直接作用在磨煤机一次风挡板。

其中，所述DPU通讯点查找模块包括开关量通讯点查找模块和模拟量通讯点查找模块。

所述开关量通讯点查找模块用于在开关量数据接收逻辑内查找数据接收点，并设置该数据接收点与数据库定义的数据接收点相关联；在数据库中获得定义的数据接收点的数据来源点，通过逻辑内部中该数据来源点的定义查找对应的数据发送点，再在开关量数据发送逻辑内查找所有发送的开关量信号。

所述模拟量通讯点查找模块，用于通过传输工具MCSTransferTool查出模拟量的发送点和接收点，或在接收数据的DPU下的数据库中查找ARCV块，再通过该ARCV块查出模拟量的发送点和接收点。该调整电厂DCS系统的协调控制系统组态的系统的具体实施过程与其对应的方法相适应，这里不再多述。

本实施例的技术方案实现了DCS系统升级前后协调控制功能完全相同，保障机组的安全稳定运行。而协调控制系统组态问题的解决，促使DCS系统升级改造的圆满完成。系统的升级改造成功，避免了DPU和DBM经常死机所隐藏的巨大风险，最大限度保留了可继续使用的硬件，提高了系统的各种性能指标，节省了大量的资金。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种调整电厂DCS系统的协调控制系统组态的方法，该电厂DCS系统由MAX1000+PLUS系统升级到MAXDNA系统，其特征在于，所述方法包括：

DPU通讯点查找步骤，包括：分别基于开关量信号和模拟量信号查找MAX1000+PLUS系统中协调控制系统的DPU间的通讯点；以及

DPU通讯点设置步骤，包括：基于所述DPU通讯点查找步骤的查找结果，在MAXDNA系统中对查找到的通讯点进行分组，其中，每组中的通讯点来自同一DPU，且不同组中的通讯点来自不同的DPU。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述DPU通讯点查找步骤包括：

开关量通讯点查找步骤，包括：在开关量数据接收逻辑内查找数据接收点，并设置该数据接收点与数据库定义的数据接收点相关联；在数据库中获得定义的数据接收点的数据来源点，通过逻辑内部中该数据来源点的定义查找对应的数据发送点，再在开关量数据发送逻辑内查找所有发送的开关量信号；以及

模拟量通讯点查找步骤，包括：通过传输工具MCSTransferTool查出模拟量的发送点和接收点，或在接收数据的DPU下的数据库中查找ARCV块，再通过该ARCV块查出模拟量的发送点和接收点。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若数据库定义的数据接收点为DTB块时，则通过传输工具MCSTransferTool直接查找对应的数据发送点。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

锅炉燃烧主控指令调整步骤，包括：采用串级PID逻辑结构实现MAXDNA系统中带平衡块的锅炉燃烧控制逻辑结构的平衡分配功能。

5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

RB功能块调整步骤，包括：设置为当RB功能块动作时，锅炉快速减燃料直接作用在磨煤机一次风挡板。

6.一种调整电厂DCS系统的协调控制系统组态的系统，该电厂DCS系统由MAX1000+PLUS系统升级到MAXDNA系统，其特征在于，所述系统包括：

DPU通讯点查找模块，用于分别基于开关量信号和模拟量信号查找MAX1000+PLUS系统中协调控制系统的DPU间的通讯点；以及

DPU通讯点设置模块，用于基于所述DPU通讯点查找模块的查找结果，在MAXDNA系统中对查找到的通讯点进行分组，其中，每组中的通讯点来自同一DPU，且不同组中的通讯点来自不同的DPU。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述DPU通讯点查找模块包括：

开关量通讯点查找模块，用于在开关量数据接收逻辑内查找数据接收点，并设置该数据接收点与数据库定义的数据接收点相关联；在数据库中获得定义的数据接收点的数据来源点，通过逻辑内部中该数据来源点的定义查找对应的数据发送点，再在开关量数据发送逻辑内查找所有发送的开关量信号；

模拟量通讯点查找模块，用于通过传输工具MCSTransferTool查出模拟量的发送点和接收点，或在接收数据的DPU下的数据库中查找ARCV块，再通过该ARCV块查出模拟量的发送点和接收点。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，在所述开关量通讯点查找模块中，若数据库定义的数据接收点为DTB块时，则通过传输工具MCSTransferTool直接查找对应的数据发送点。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

锅炉燃烧主控指令调整模块，用于采用串级PID逻辑结构实现MAXDNA系统中带平衡块的锅炉燃烧控制逻辑结构的平衡分配功能。

10.根据权利要求6或9所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

RB功能块调整模块，用于设置为当RB功能块动作时，锅炉快速减燃料直接作用在磨煤机一次风挡板。