DCS中块地址对SCS的影响

田亚菲

郑州裕中能源有限责任公司

DCS中块地址对SCS的影响

田亚菲

郑州裕中能源有限责任公司

DCS中由于块地址的分配不合理，造成信号的再循环，使DCS中高块号功能块的输出失去实时性，影响SCS系统中相关设备的正常运行。本文针对信号再循环产生的原因做了具体分析并提出了解决问题的办法。

块地址；信号再循环；SCS；实时性

顺序控制系统（SCS），也称为程序控制系统或开关量控制系统。在大型火电厂中，随着机组容量和参数的提高，热力系统复杂程度的增加，操作人员很难胜任手动完成机组的操作。特别在机组启停和事故处理过程中，需要进行判断和操作的项目非常多，而且操作失误引起的后果非常严重，因此使用安全可靠的SCS系统来对这些设备和系统进行控制非常重要。热工自动控制技术的发展，特别是随着分散控制系统（DCS）的出现和完善，为实现安全、可靠的顺序控制系统创造了条件。

采用SCS后，操作员只需按一个按钮，则该热力系统及其相关设备按安全启、停规定的顺序和时间间隔自动动作，运行人员只需监视各程序的执行情况，从而减少了大量繁琐的操作。SCS系统对设备的动作都进行设置了严密的安全连锁条件，当自动顺序操作时，如果设备动作条件不能满足，设备就会被闭锁，这样就避免了操作人员的误操作，从而保证了设备的安全。

鉴于顺序控制好的特点，电厂很多开关状态的设备很多都纳入了顺序控制系统。锅炉定排是由一系列开关量的电动执行机构组成，一般分为四组，依次为锅炉前墙、左墙、后墙和右墙定排子组四部分。每一子组都有好多个电动执行机构组成，如果单个的操作，任务量很大，一般都用程控操作。而这四个子组程控可以单独顺控操作也可看成一个功能组，通过一个总操按钮实现程控操作。程控步序为按总操按钮，触发前墙定排子程控组，子功能组包含的开关量电动执行机构开始动作，直到走完。当前墙子功能组走完时，结束信号触发左墙定排子组程控，依次进行直到结束，发一结束信号，提醒运行人员。

举例：豫联电厂5#机组试运期间，发现锅炉定排在走完第三步后即后墙后，程控不向下走，并且第四部子组发不允许信号，但打开第四步子程控组，单独操作没有问题，可以继续执行。这说明字组程控逻辑没问题，有可能出现的问题是第三步完成时没有给出触发第四步的信号。根据此判断对逻辑展开了检查，检查结果是在第三步完成时给出了触发第四步的信号，逻辑之间的衔接没有问题。随后对所有逻辑仔细检查发现逻辑没有任何问题，既然逻辑没有问题，但为什么出现第四步不允许呢？是什么触发不允许的信号？带着这样的问题，有对逻辑进行了检查，不经意间发现原来是一个脉冲功能快的地址比后面的多状态设备驱动块的地址大，对脉冲功能块重新分配了一个小点的地址，下装逻辑，再一次程控操作，问题解决。

为什么会出现这样的情况呢？这要从DCS的工作原理解释了。DCS作为过程控制设备是以微处理器为基础的，其实本质上它是一个计算机控制系统，只不过与计算机相比有更强的与工业过程相连的接口，对控制要求具有更适合的编程语言。所以DCS对其功能块的执行顺序是一种扫描过程，是根据块地址的大小从低到高的顺序进行的。一般，较低块号安排给靠近硬件输入的功能快，下游功能快的地址高于上游的功能块地址，这样可以避免造成信号的再循环。信号的再循环就是当一个低块号功能块的输入来自高块号功能块时，由低到高一次执行完所有功能块后低块号功能块使用的输入并不是本次运算中高块号功能块的实时输出，只有再计算一遍全部功能块，低块号功能块才使用到高块号功能块提供的输入。只有高块号功能块的输出来自低块号功能块时，高块号的输出才是这一个执行周期内的实时值。

上图就是原逻辑图，图中或块为4946，而多状态设备驱动功能块（MSDVDR）却是4905，这样就形成了信号的再循环。当第三步结束触发第四步时，由于脉冲块的块地址高，这样首先给多状态设备驱动功能块（MSDVDR）的是1 0，这样就不触发MSDVDR选为自动，4906(N+1)为0，而这个就是第四步的不允许信号，并且闭琐第四步程控启，由于再执行一个周期，虽最后当真正的触发信号来时，即1 1，让4907(N+2)输出为1，但这时2秒的脉冲几乎用完，这样就不会再起到作用。因此也就不难理解逻辑没问题而报不允许的原因了。鉴于这样的原因，通过把或块的地址改为4888，而多状态设备驱动块（MSDVDR）的地址不变，还为4905，这样就实现了高块号功能块的输出来自低块号功能块，使高块号MSDVDR输出具有实时性，问题解决。

通过对上面例子的分析，我们可以看到由于块地址分配的不合理，造成信号的再循环，使顺序控制系统的执行受到影响。因此，在实际工作过程中，我们工作要尽量做细，不出现失误，把好最后一道关。

[1]肖大雏.控制设备及系统[M].中国电力出版社,2006.

田亚菲（1982-），男，河南平顶山人，现任职于郑州裕中能源有限责任公司。