典型邏輯控制圖例

1、隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步，社會(huì)的發(fā)展，單機(jī)容量不斷提高，機(jī)組所需控制的設(shè)備和監(jiān)測(cè)參數(shù)越來(lái)越多，自動(dòng)化程度越來(lái)越高，手動(dòng)控制已不能滿足現(xiàn)代機(jī)組的控制要求，分散控制系統(tǒng)（DCSH開(kāi)始得到廣泛應(yīng)用。DCS控制系統(tǒng)工程軟件基本是由一些標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的軟件模塊即功能塊組成，如與非門(mén)、函數(shù)塊、PID調(diào)節(jié)塊等，各基本單元簡(jiǎn)單而標(biāo)準(zhǔn)化，復(fù)雜功能的實(shí)現(xiàn)通過(guò)用標(biāo)準(zhǔn)基本單元的復(fù)雜連接而完成，這使得DC哪境下的控制系統(tǒng)具有可任意組態(tài)的特點(diǎn)。但因現(xiàn)代火電機(jī)組單機(jī)容量大，控制參數(shù)多，由功能塊搭接的控制回路較為復(fù)雜，給電廠熱控維護(hù)人員及時(shí)進(jìn)行事故分析帶來(lái)不便，或容易造成故障。為此，如何既能滿足電廠設(shè)備的復(fù)雜性控制要求，又能保證維護(hù)人員

2、對(duì)控制邏輯一目了然，是各個(gè)DCS廠家發(fā)展和提高的目標(biāo)。1 典型邏輯控制圖例的必要性在單元機(jī)組控制設(shè)備中，電機(jī)、閥門(mén)等設(shè)備一般較多，且邏輯控制模式基本相同，所不同的是聯(lián)鎖保護(hù)、啟動(dòng)條件等外在因素，因此，這些設(shè)備的邏輯控制可采用典型邏輯圖例的控制方法，即固化一個(gè)邏輯圖，將外在限制條件分別添加后即可形成不同的設(shè)備控制，可極大地節(jié)省工程人員的重復(fù)勞動(dòng)。OVATION控制系統(tǒng)為美國(guó)西屋公司產(chǎn)品，其前身為WDPF控制系統(tǒng)，在河北省南部電網(wǎng)的電廠有應(yīng)用，但因其邏輯控制界面為梯形圖，在設(shè)計(jì)和檢查方面都有諸多不便且容易出錯(cuò)。新推出的OVATION空制系統(tǒng)則采用了功能塊的搭接模式，不僅簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)，減少了工程人員的

3、工作量，更為電廠維護(hù)人員的事故分析、邏輯檢查提供了便利條件。2 典型邏輯控制圖例的分析OVATION控制系統(tǒng)中對(duì)典型邏輯圖例的設(shè)計(jì)可分為手操鍵盤(pán)、啟停允許、啟停請(qǐng)求、啟停命令和故障報(bào)警5部分，下面逐項(xiàng)進(jìn)行分析。2.1 手操鍵盤(pán)現(xiàn)代電廠自動(dòng)化程度均較高，但手動(dòng)操作必不可少。OVATION系統(tǒng)典型邏輯控制中，均配備有手操鍵盤(pán)，該手操鍵盤(pán)包括8個(gè)手操鍵PK1PK&其中PK1、PK2分別用于設(shè)備的啟、停，但選中該鍵后必須經(jīng)PK8確認(rèn)才有效，這樣有利于防止操作員的誤操作；PK7為當(dāng)設(shè)備啟、停出現(xiàn)故障時(shí)，畫(huà)面設(shè)備顏色變黃，設(shè)備不允許啟動(dòng)，待設(shè)備故障消除后，用此鍵確認(rèn)恢復(fù)原態(tài)，以便重新操作；PK6為

4、設(shè)備跳閘后的確認(rèn)，便于再次啟動(dòng)；PK5作用比較特殊，因有些設(shè)備的停止具有條件限制，當(dāng)出現(xiàn)緊急情況需停止設(shè)備時(shí)，正常停止PK2鍵可能不起作用，此時(shí)可采用PK5鍵跨過(guò)限制條件強(qiáng)制執(zhí)行，保護(hù)機(jī)組或設(shè)備不受大的損壞；PK3、PK4鍵為請(qǐng)求備用和解除備用請(qǐng)求鍵，一般用于2臺(tái)或3臺(tái)相同的電機(jī)設(shè)備，便于運(yùn)行電機(jī)出力不夠或故障停后，備用電機(jī)聯(lián)啟，保證機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。在閥門(mén)設(shè)備中一般不使用PK3、PK4鍵。2.2 啟停允許啟允許包括以下4項(xiàng)條件。a.設(shè)備本身啟動(dòng)所需條件限制一般設(shè)備的啟動(dòng)都具有條件限制，尤其電機(jī)等大的動(dòng)力設(shè)備，如軸承溫度、水位、壓力、電氣保護(hù)等，這些條件不滿足，不允許設(shè)備啟動(dòng)。b.聯(lián)鎖停命令限制當(dāng)

5、所需啟動(dòng)設(shè)備有聯(lián)鎖停命令時(shí)，如果強(qiáng)制啟動(dòng)，很可能造成關(guān)聯(lián)設(shè)備損壞或受影響，因此，停命令存在，亦不允許設(shè)備的啟動(dòng)。c.設(shè)備檢修狀態(tài)限制機(jī)組設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，設(shè)備出現(xiàn)故障需要檢修時(shí)，為保證設(shè)備及檢修人員的安全，絕對(duì)禁止對(duì)該設(shè)備進(jìn)行操作，因此，將檢修狀態(tài)作為操作設(shè)備的一個(gè)前提條件是必不可少的，也是非常重要的。d.設(shè)備就地/遙控選擇限制很多設(shè)備都有2種啟動(dòng)方式，就地啟動(dòng)和遙控啟動(dòng)，設(shè)備本身帶有就地/遙控選擇按扭。在就地方式，遙控不能操作；在遙控位，就地不允許啟動(dòng)，否則將造成設(shè)備管理混亂。這2種啟動(dòng)方式各有利弊。當(dāng)設(shè)備在調(diào)試或檢修狀態(tài)時(shí)，就地操作比較方便，有利于試運(yùn)及問(wèn)題的進(jìn)一步查找；正常狀態(tài)時(shí)，選用遙控

6、方式，不但利于操作人員的安全，更節(jié)省時(shí)間。由上可知，欲啟動(dòng)一臺(tái)設(shè)備，不僅需要本身啟動(dòng)條件滿足，無(wú)聯(lián)鎖停命令，亦需設(shè)備不在檢修狀態(tài)，且選擇遙控方式，這樣才能充分保證設(shè)備的安全性。停允許也由4項(xiàng)限制條件組成，與啟允許表述意義相同。2.3 啟停請(qǐng)求當(dāng)用手操鍵盤(pán)進(jìn)行啟/停時(shí)，操作員欲確認(rèn)啟/停鍵是否被激活，可由此功能實(shí)現(xiàn)。即在操作員畫(huà)面上做啟/停請(qǐng)求指示燈，選中啟/停鍵，指示燈亮，再選確認(rèn)鍵燈滅，指令執(zhí)行。如未選中或程序未執(zhí)行，燈不亮，提醒操作員及時(shí)進(jìn)行檢查。該功能實(shí)際意義不大，可根據(jù)用戶要求進(jìn)行增減。2.4 啟停命令設(shè)備的啟動(dòng)命令包括3種方式：操作員使用手操鍵盤(pán)單獨(dú)啟動(dòng)、聯(lián)鎖啟動(dòng)、功能組步序啟動(dòng)。操

7、作員使用鍵盤(pán)單獨(dú)啟動(dòng)方式主要用于設(shè)備的單啟，試運(yùn)初期及調(diào)試階段多采用此種方式。聯(lián)鎖啟動(dòng)為當(dāng)另一臺(tái)相同的設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障或出力不夠，不需操作員干預(yù)，設(shè)備自行啟動(dòng)，其前提條件是該設(shè)備必須選為備用。功能組步序啟動(dòng)為機(jī)組運(yùn)行較成熟后，操作員啟動(dòng)功能組，DCS系統(tǒng)按預(yù)設(shè)功能分步驟自動(dòng)執(zhí)行一系列相關(guān)設(shè)備的啟、停，當(dāng)上一步設(shè)備動(dòng)作完成后，才執(zhí)行下一步命令，否則系統(tǒng)將在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)等待。這樣不但減少了操作人員的工作量，更有效防止操作員對(duì)設(shè)備啟動(dòng)的無(wú)序性，從而保證設(shè)備的安全。設(shè)備的停止命令有4種方式：手動(dòng)正常啟動(dòng)、聯(lián)鎖啟動(dòng)、步序啟動(dòng)、手動(dòng)強(qiáng)制啟動(dòng)。前3種方式與設(shè)備的啟動(dòng)意義相同，不同的是增加了緊急停命令，該

8、功能為機(jī)組運(yùn)行出現(xiàn)危險(xiǎn)工況來(lái)不及采用前3種方式時(shí)，不需要滿足設(shè)備的停止條件，由操作員強(qiáng)制停止設(shè)備的運(yùn)行，以保護(hù)整臺(tái)機(jī)組的安全。但由于該功能將會(huì)犧牲設(shè)備的安全性，因此很少采用。3/ 52.5 故障報(bào)警該典型邏輯控制圖例對(duì)電機(jī)故障的報(bào)警分為2類：電機(jī)故障和線路故障。電機(jī)故障又分為啟動(dòng)故障和跳閘故障2部分。其中啟動(dòng)故障為電機(jī)啟動(dòng)指令發(fā)出后，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)設(shè)備未啟動(dòng)引發(fā)故障報(bào)警，這主要由指令未執(zhí)行、線路問(wèn)題、就地設(shè)備問(wèn)題等引起。跳閘故障主要由電機(jī)自身故障和外部聯(lián)鎖條件引發(fā)電機(jī)停止運(yùn)行，同時(shí)觸發(fā)電機(jī)故障信號(hào)發(fā)出，以提示操作員采取必要的補(bǔ)救措施。線路故障為接線回路或電機(jī)本身觸點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題從而引起電機(jī)線路故障報(bào)

9、警。對(duì)于大的動(dòng)力設(shè)備，如給水泵、送/引風(fēng)機(jī)等，電氣送到DCS的觸點(diǎn)包括設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備停位、設(shè)備運(yùn)行位3對(duì)，線路及電氣觸點(diǎn)正常時(shí)，設(shè)備啟動(dòng)后，設(shè)備狀態(tài)及運(yùn)行位的反饋信號(hào)為1,停位信號(hào)為0;設(shè)備停止后，設(shè)備狀態(tài)及運(yùn)行位的反饋信號(hào)為0,停位信號(hào)為1。電機(jī)線路故障由這3對(duì)信號(hào)分別組合而成：當(dāng)設(shè)備狀態(tài)及停位均為0時(shí)，觸發(fā)一路線路故障報(bào)警；設(shè)備狀態(tài)為1,運(yùn)行位為。時(shí)，觸發(fā)另一路線路故障報(bào)警；當(dāng)停位、運(yùn)行位均為。時(shí)，觸發(fā)第3路線路故障報(bào)警。上述3種線路故障，全面概括了由線路引起設(shè)備故障的不同方式。無(wú)論是電機(jī)故障的引入，還是線路故障的引入均是為了提醒操作員對(duì)設(shè)備運(yùn)行異常工況及時(shí)發(fā)現(xiàn)、判斷、處理，降低對(duì)機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)的負(fù)面影響。在操作員站對(duì)電機(jī)和線路故障配以不同顏色的報(bào)警，可使操作員一目了然，為故障的原因分析和解決提供了便利條件。3結(jié)束語(yǔ)OVATION控制系統(tǒng)中典型邏輯控制圖例各項(xiàng)功能具有全面性和靈活性的特點(diǎn)。整臺(tái)機(jī)組閥門(mén)和電機(jī)對(duì)控制圖例的套用，極大地減少了工程人員的工作量，有效避免了