顺序控制

顺序控制主讲人：贾岩2010.3概述顺序控制系统SCS系统英文全称SequentialControlSystem其功能是完成CCS、DEH等调节系统以外大量辅机设备的顺序逻辑控制。必要性：大容量机组，尤其是300MW以上发电机组有几十台辅机几百个电动阀门和气动阀门,大量的设备的启停、开关控制靠1-2名运行值班人员手动操控是无法实现的，因此一个监控直观、操作简便、安全可靠的SCS系统是必不可少的。顺序控制策略原则性描述：SCS所采用的顺序控制策略是根据机组运行的客观规律的要求而制定的，它是将电厂的辅机运行规程采用顺序控制系统的逻辑实现。采用顺序控制系统，只需通过控制画面的单按钮操作，辅机及相关设备的启停、开关就会按照设备的安全启停的规定顺序和一定的时间间隔自动动作，而运行人员可通过监视器监视各控制步序的执行情况，无须人为干涉，减少了大量的、繁琐的操作。同时在顺序控制系统的设计中，各设备的动作都设计了安全联锁条件，只要设备的动作条件不满足，设备动作将被闭锁进行，这样可避免运行人员的误操作，保证设备的安全运行。定义的探讨1、这是一个很精典的定义，随着时间的推移，变得不太清楚。（系统界线变得模糊，功能日益增加，和模拟量控制联系变得紧密）2、APS的概念可能更为贴切。（自动过程控制，包括模拟量控制和数字量的控制）一、顺序控制系统的结构原理顺序控制系统一般分为三级:机组级、功能组级和设备级。机组级：是最高一级控制，它是在少量的人为干预下自动的完成整个机组由起始状态到高负荷，甚至是100%负荷的启停控制。在实现机组级的控制时.各功能组均处于自动状态，每个功能组接受机组级控制命令执行操作程序，完成后向机组级反馈完成信息，由机组级向下一个功能组发送启动命令.功能组级：是实现顺序控制的核心部分，设备的顺序控制逻辑及步序设置均在此实现，当操作人员发出功能组启动指令，同一功能组的辅机及相关设备都将按照预定的设备安全操作顺序和一定的时间间隔实现自动启动。设备级：是顺序控制系统的基础级，它对就地控制设备直接进行控制。所有的辅机等设备的联锁逻辑的最终实现也在设备级。二、SCS系统的设计原则SCS系统是电厂中那些相互之间操作关系复杂，而且具有一定规律可循的机组辅助设备启动、停止运行的顺序控制系统，根据SCS系统分级控制的基本原则，可分为:功能组级、子组级和驱动级。目前，由于功能组级控制复杂、影响因素众多而难以投入，因此，我国大型机组的SCS系统一般只设计子组级和驱动级两级控制。第一节SCS系统设计概况火电厂目前存在的顺控系统：辅助系统（输煤、除灰渣、化学制水及补水等，吹灰器系统、锅炉及汽机的辅机连锁等）实现形式上也各有不同：辅助系统多采用PLC实现（简单，费用较低），而主机多采用DCS系统（较早时采用继电器搭接，问题多，可靠性差）原则：作为主要控制系统，根据DCS系统自身特点以及对SCS系统的控制水平要求的不同，两级控制的设计方法也是不尽相同的。SCS系统的逻辑回路可以设计得非常复杂，也可以设计得很简单。合理的SCS系统逻辑回路设计必须兼顾技术和经济两方面，逻辑设计应该基于满足控制要求的前提下，使用尽量少的IO点数，以期使DCS系统有最合理的性能和价格比。第二节SCS系统子组级和驱动级的基本逻辑设计原则根据被控设备的控制方式及工艺系统的运行规律，子组级和驱动级的控制逻辑可分为两种。可变逻辑是与工艺系统运行相关的逻辑，依工艺系统运行方式的不同而改变;基本逻辑是接受SCS系统控制的典型被控设备固有的控制方式和相对固定的动作逻辑，每种被控设备都有相对应的基本逻辑。可变逻辑和基本逻辑有机结合，才能实现对被控设备运行的顺序控制，其中基本逻辑是SCS系统的基础。就像组成自动调节系统的PID调节基一样，基本逻辑是组成SCS系统的基本单元.如泵的自启动逻辑，见例图。(一)基本逻辑分类及相互关系1、驱动级基本逻辑分类SCS系统所控制的就地设备主要有:电动机、电动门、电磁阀、电加热器等，它们是驱动级直接控制的设备。根据各自控制方式的不同，驱动级的基本逻辑可分为：不调整电动门基本逻辑；可调整电动门基本逻辑；双线圈电磁阀基本逻辑；单线圈电磁阀基本逻辑；电加热器基本逻辑等。2、子组级基本逻辑受驱动级控制的设备除了其自身的基本逻辑外，当它们结合在一起组成工艺系统时，往往有一些动作逻辑是相对固定不变的，这就是驱动级的上一级----子组级的基本逻辑。根据动作规律，子组级基本逻辑可分为：子组启动，停止基本逻辑；互为备用型基本逻辑；选线控制基本逻辑等。子组级和驱动级两者既是相互独立的，又是具有一定的关系，它们之间的关系见下图：(二)基本逻辑的组成及功能1、子组级子组级基本逻辑由信号及指令处理逻辑和状态显示逻辑两部分组成；如下图框内所示。信号及指令处理逻辑是对外部信号、其他子组级或驱动级的联系信号、键盘操作指令等进行逻辑处理。确定各个指令的优先级，形成有条件的最终控制指令形式(长脉冲或短脉冲)。状态显示逻辑是把信号及指令处理逻辑送来的状态信号经过逻辑处理、运用色彩变化、闪/平光、文字指示、音响提示等显示处理方法在显示屏上为运行人员提供子组运行状态。2、驱动级驱动级基本逻辑一般由信号及指令处理逻辑、控制指令形成逻辑、状态显示逻辑三部分组成，如下图信号及指令处理逻辑是对外部信号、其他子组级或驱动级联系信号、后备手操信号、键盘指令等进行逻辑处理，确定各指令的优先级，形成对驱动级的控制指令。控制指令形成逻辑是对信号和指令处理逻辑送来的驱动级控制指令，针对被控设备控制方式，控制该被控设备具体的动作过程，最终转换成被控设备能够接受的具体指令信号，并对动作过程的正确和错误作出判断。如：发长脉冲还是短脉冲指令信号，动作过程正在进行还是已经完成，动作完成后取消还是保持控制指令等逻辑。状态显示逻辑是把信号及指令处理逻辑和控制指令形成逻辑送来的状态信号经过逻辑处理，运用色彩变化、闪光/平光、文字指示、音响提示等显示处理方法，在显示屏上为运行人员提供本驱动及运行状况。如一台电动门用慢闪光表示正在开启、正在关闭，用平光显示己经打开、己经关闭，用黄色快闪光表示打开无效、关闭无效、电动门故障等状态显示。三、介绍几个顺控逻辑1、凝结水系统顺序控制2、闭式冷却水系统启动程控3、开式冷却水系统启动程控4、除氧器注水程控5、电泵启动程控6、高加投用顺控7、循环水泵组启动程控8、润滑油功能组9、盘车功能组10、轴封系统功能组11、汽机输水功能组12、密封油系统功能组13、定子冷却水系统功能组14、汽机阀门试验功能组15、炉水循环泵组顺控16、烟风系统主顺控四、顺控系统检修要点辅机启停指令及启停反馈信号的确认。模拟启停，实际带执行机构运行。不具备条件时可以保证在试验位置，切记：a、重要辅机的操作不可短时间多次操作b、开关避免多次空合。温度信号的通道试验。要实际的模拟，涉及压板的要关注压板的状态，要及时恢复3、阀门开关信号反馈信号及开关时间的确认。阀位的同步性（很重要，曾有不同步跳机的案例），系统之间包括设备本身。开关时间对系统的显示有一定的影响，同时过长的开关时间会导致连锁失败需引起关注4、调节阀门的静态动作试验。阀位的准确性，尤其是用阀位定值作连锁的，要避免遗忘，阀位的设置要和开关限位要有合适的配合。5、联锁试验。联锁试验信号的真实性，范围选取要合适。试验的记录要提前准备，对所做的条件及结果做好记录。6、其它信号的通道试验及动作定值的校验。定值设置（死区及定值的裕量）开关校验的关注事项捞渣机跳闸原因说明自动方式允许复位指令BI01BI02自动方式按钮ANDBI03指导方式按钮SRNOTBO01BO02复位按钮自动方式ORBI04指导方式BO03AND确认按钮BI05AND跳步按钮BI06确认指令BO04跳步指令BO05ANDDOF10sM02ANDDOF10sM01AND保持按钮BI06保持指令BO06ANDDOF10sM03SR去保持按钮BI08OR任一步故障BI07OR自动方式允许复位指令BI01BI02自动方式按钮ANDBI03指导方式按钮SRNOTBO01BO02复位按钮自动方式ORBI04指导方式BO03AND确认按钮BI05AND跳步按钮BI06确认指令BO04跳步指令BO05ANDDOF10sM02ANDDOF10sM01AND保持按钮BI06保持指令BO06ANDDOF10sM03SR去保持按钮BI08OR任一步故障BI07ORBI01BI08SRBO01本步进行中保持方式本步完成条件BI02BI04监视时间上步完成P3SDON9999MINM01本步故障ANDNOT自动方式确认指令BI03ORAND等待时间DON0SM02BO03本步完成SRP3S跳步指令ORAND复位指令OR无顺控过程中ORRSBI05BI06BI07BO02ANDNOT跳步完成ORBI09谢谢!