技術(shù)交流WDPF系統(tǒng)改造方案探討武繼華,徐般2,宋益純21.國(guó)電費(fèi)縣發(fā)電有服公司,山東費(fèi)縣273400;2.石橫發(fā)電廠,山東271621[摘要]WDPF系統(tǒng)是美國(guó)西屋公司于上個(gè)世紀(jì)80年代后期推出的DCS。該控制系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)電廠應(yīng)用較多,且大部分已運(yùn)行達(dá)十年以上。由于其設(shè)備老化、生產(chǎn)廠不再提供工作站及分布式處理單元(DPU)的備品支持。為此,提出了WDPF系統(tǒng)升級(jí)改造方案,并對(duì)wDPF系統(tǒng)技術(shù)改造的多種方案進(jìn)行了分析和比較,確定了其中較合理的改造方案,可為電廠wDPF系統(tǒng)的技術(shù)改造提供參考[關(guān)鍵詞]發(fā)電廠;DCS;WDPF系統(tǒng);升級(jí)改造[中圖分類號(hào)]TP323[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B[文章編號(hào)]1002-3364(2007)07-00049-03量的經(jīng)驗(yàn)。所以,在系統(tǒng)改造時(shí),最好保留其原系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn),如每臺(tái)操作員站至少可同時(shí)顯示4幅過程畫面,1 WDPF系統(tǒng)的運(yùn)行現(xiàn)狀及改造畫面具有矢量縮放功能,以及保留原過程畫面的風(fēng)格,以便于運(yùn)行和檢修人員盡快掌握wDPF系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)電廠應(yīng)用較早的DCS,DPU采用冗余配置。其處理器為nter386或486CPU,2WDPF系統(tǒng)改造方案的比較I/O卡件為Q-line系列產(chǎn)品;通訊為冗余的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò);工作站(工程師站、操作員站和歷史數(shù)據(jù)站)為目前,國(guó)內(nèi)各電廠進(jìn)行控制系統(tǒng)改造可供選用的SUN SPARC LX型人機(jī)接口。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中,DCS產(chǎn)品比較多,如上海 FOXBORO公司制造的DPU和工作站故障率較高。石橫發(fā)電廠3號(hào)機(jī)組I/A’S系統(tǒng)、新華控制工程有限公司制造的XDPSWDPF系統(tǒng)于1996年投入運(yùn)行后,7臺(tái)工作站幾乎全400系統(tǒng)、魯能控制工程有限公司制造的LN2000等部發(fā)生過硬盤損壞或主板故障,所配套的CRT壽命不控制系統(tǒng)。近幾年,美國(guó)西屋公司在WDPF系統(tǒng)的基到2年;有三分之一的DPU發(fā)生程序丟失和卡件故礎(chǔ)上,推出了 Ovation系統(tǒng),已在新投產(chǎn)的機(jī)組上采障。除IO卡件外,DPU主機(jī)卡和 SUN SPARC LX用。因此,對(duì)WDPF系統(tǒng)改造,既可考慮將原系統(tǒng)全型工作站目前制造廠已不提供備品,系統(tǒng)面臨故障停部更換,也可以對(duì)DPU、工作站進(jìn)行部分設(shè)備升級(jí)。運(yùn)的危險(xiǎn),所以必須對(duì)其進(jìn)行升級(jí)或全面改造。下面對(duì)WDPF系統(tǒng)改造的3種方案進(jìn)行分析對(duì)比隨著計(jì)算機(jī)和通訊技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟,DCS的軟硬件質(zhì)量也不斷提高。由于WDPF系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)2.1采用其它類型DCS電廠應(yīng)用較早,在應(yīng)用過程中系統(tǒng)維護(hù)人員積累了大中國(guó)煤化工慮整體費(fèi)用和控制系收稿日期:2006-04-04CNMHG作者簡(jiǎn)介:武繼華(1973-),男,工程師、高級(jí)技師,主要從事發(fā)電廠調(diào)度、運(yùn)行技術(shù)管理工作E-mailfxdewjh@sina.com[熱力發(fā)電·20070技術(shù)交流統(tǒng)規(guī)模。如果費(fèi)用允許,可將基地調(diào)節(jié)系統(tǒng)、電氣控制之一的/O卡件、Ⅰ/O機(jī)柜及其附件等可利用部分,必系統(tǒng)(ECS)以及與DCS相對(duì)獨(dú)立的數(shù)字式電液控制將造成極大的浪費(fèi)。另外,舊機(jī)柜拆除、新機(jī)柜安裝,系統(tǒng)(DEH)、給水泵汽輪機(jī)電液控制系統(tǒng)(MEH)納信號(hào)電纜整理和敷設(shè)以及控制邏輯的重新組態(tài)、調(diào)試入DCS中控制,這樣可大大提高熱控系統(tǒng)備品的互換等工作量較大,使得改造工期較長(zhǎng)性,減少備品儲(chǔ)備種類和數(shù)量,提高控制系統(tǒng)可靠性但是,如果采用其它類型DCS,就必須對(duì)WDPF系統(tǒng)2.3升級(jí)改造進(jìn)行全面改造,其費(fèi)用高,改造工期長(zhǎng),不但要更換工對(duì)WDPF系統(tǒng)中無備品支持的DPU和工作站進(jìn)作站、DPU及機(jī)柜,而且故障率較低的/O卡件也被行改造,使之升級(jí)為 Ovation系統(tǒng);將質(zhì)量相對(duì)可靠、放棄,且因更新機(jī)柜導(dǎo)致重新敷設(shè)電纜或接線。同時(shí),制造廠能長(zhǎng)期提供備件的I/O卡件繼續(xù)使用。由于改造后的DCS無論是從操作員界面、系統(tǒng)組態(tài)維護(hù)上 Ovation系統(tǒng)良好的兼容性,在保留原有的1/O卡件都需對(duì)使用人員進(jìn)行全面培訓(xùn)。這樣,DCS從組態(tài)、的同時(shí),在 Ovation系統(tǒng)中可增加ECS、DEH、MEH調(diào)試試運(yùn)行到投入運(yùn)行需要較長(zhǎng)的時(shí)間。等系統(tǒng)。另外,在 Ovation系統(tǒng)上可同時(shí)使用新舊兩種I/O卡件而不發(fā)生沖突2.2采用 Ovation系統(tǒng)對(duì)于WDF系統(tǒng)的DPU組態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù),可采用移Ovation系統(tǒng)是由美國(guó)西屋公司于1997年推出的植的方法,轉(zhuǎn)換為 Ovation數(shù)據(jù)庫(kù);對(duì)于原WDPF系DCS,與其它類型DCS相比, Ovation系統(tǒng)具有以下特統(tǒng)操作員畫面,也可轉(zhuǎn)換為 Ovation工作站畫面,保留原有畫面的風(fēng)格及操作方式;原有的I/O機(jī)柜可全部(1)具有高速度高容量工業(yè)以太通訊網(wǎng)絡(luò),通訊保留,以減少改造的工作量和縮短工期速率100Mbit/s;工作站、控制處理器采用網(wǎng)卡通訊,(1)將最新備份的WDPF系統(tǒng)的過程圖、DPU數(shù)不需要專用網(wǎng)絡(luò)接口據(jù)庫(kù)提供給DCS制造廠進(jìn)行前期移植準(zhǔn)備。(2)網(wǎng)絡(luò)采用雙環(huán)形網(wǎng),當(dāng)部分系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故(2)采用功能較強(qiáng)的 Ovation系統(tǒng)控制器,更換障時(shí),能夠自動(dòng)隔離而不影響其它工作站通訊。原系統(tǒng)DPU,保留原I/O卡件和現(xiàn)場(chǎng)接線。(3)可編程邏輯控制器(PLC)可成為 Ovation系(3)將原系統(tǒng)DPU源代碼轉(zhuǎn)換成 Ovation控制統(tǒng)數(shù)據(jù)高速公路的直接站點(diǎn)。算法,將數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)換為 Ovation Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)。(4)具有LAN和wAN互聯(lián)能力的橋路和監(jiān)視4)原 SUN SPARC LX工作站更換為 Ovation系統(tǒng)的最新SUN工作站,同時(shí)將圖形畫面轉(zhuǎn)換為(5)控制處理單元可掃描的原始點(diǎn)多達(dá)16000 Ovation系統(tǒng)圖形畫面。(5)對(duì)新加入 Ovation系統(tǒng)的其它控制功能進(jìn)行(6)采用 SOLARIS操作系統(tǒng)的最新型SUN工組態(tài)。全部采用 Ovation系統(tǒng)控制器,增加的I/(O卡作站,或以PC機(jī)為基礎(chǔ)的采用 Windows nt4.0操作件采用 Ovation系統(tǒng)的R-ine卡系統(tǒng)的工作站(6)對(duì)改造后的系統(tǒng)進(jìn)行檢查試驗(yàn)(7)圖形化控制組態(tài)界面可與 AutoCAD制圖軟件互相轉(zhuǎn)換,便于系統(tǒng)工程師進(jìn)行組態(tài)、維護(hù)、檢查控2.4升級(jí)改造的優(yōu)點(diǎn)制邏輯與其它改造方案相比較,采用 Ovation系統(tǒng)對(duì)(8)取消WDPF系統(tǒng)的點(diǎn)目錄維護(hù),對(duì)新增加的WDPF系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造的優(yōu)點(diǎn)如下:點(diǎn)無需進(jìn)行系統(tǒng)點(diǎn)目錄維護(hù)。(1)將原系統(tǒng)的控制邏輯及數(shù)據(jù)庫(kù)移植到Ova(9)保留了WDPF系統(tǒng)過程畫面豐富圖形清晰ton系統(tǒng),避免了DCS全面改造過程中潛在的風(fēng)險(xiǎn),美觀的優(yōu)點(diǎn),可同時(shí)顯示4幅過程圖和4幅趨勢(shì)圖,并同時(shí)系統(tǒng)改造時(shí)間大大縮短,甚至在機(jī)組小修中就可可矢量縮放。完成整個(gè)WDPF系統(tǒng)的升級(jí)改造雖然 Ovation系統(tǒng)繼承了WDPF系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)并M凵中國(guó)煤化工系統(tǒng)的I/O卡件和新在某些方面進(jìn)行了較大的改進(jìn),但是如果對(duì)WDP系系統(tǒng)CNMHG安裝在新、舊機(jī)柜中),統(tǒng)全部更換為 Ovation系統(tǒng),同樣費(fèi)用較高。在改造原系統(tǒng)所有/O卡件、機(jī)柜及現(xiàn)場(chǎng)接線可繼續(xù)使用,節(jié)中,如果不考慮WDPF系統(tǒng)中占整個(gè)系統(tǒng)費(fèi)用近三分約了大量的改造費(fèi)用。6熱力發(fā)電.207技術(shù)交流(3)減少了人員培訓(xùn)費(fèi)用。原系統(tǒng)的維護(hù)人員、舊控制算法及測(cè)點(diǎn)掃描速率等有一定的差異,需進(jìn)行運(yùn)行人員無需培訓(xùn)即可對(duì) Ovation系統(tǒng)進(jìn)行管理和使相應(yīng)的試驗(yàn)用。對(duì)于系統(tǒng)工程師,只需進(jìn)行簡(jiǎn)單培訓(xùn)。(3)系統(tǒng)使用了部分原L/O卡件,雖然節(jié)省了較(4)系統(tǒng)升級(jí)與改造相結(jié)合。整個(gè)DCS包括了多的費(fèi)用,但這些卡件由于生產(chǎn)已久,實(shí)際運(yùn)行中故障鍋爐、汽輪機(jī)、電氣控制功能,大大提高了機(jī)組自動(dòng)控率較高,需在今后生產(chǎn)中逐漸淘汰、更換。制水平,減少了不同控制系統(tǒng)之間的硬接線或通訊提(4)在對(duì)wDPF系統(tǒng)升級(jí)改造前,必須將最新的高了控制系統(tǒng)的可靠性及降低了備品儲(chǔ)備量。DPU程序和操作員站畫面進(jìn)行完整備份,以保持改造WDPF系統(tǒng)改造的3種方案比較見表1。將WD后 Ovation系統(tǒng)的完整性和正確性PF系統(tǒng)升級(jí)為 Ovation系統(tǒng),具有改造費(fèi)用低、工期(5)WDPF系統(tǒng)作為后備操作手段的LIM手操器短施工及調(diào)試工作量少的優(yōu)點(diǎn)是改造WDPF系統(tǒng)可在系統(tǒng)升級(jí)改造后取消,其所有操作功能在操作員的最佳方案站上進(jìn)行;與LM手操器配套的QL卡件不必取消,表1wDPF系統(tǒng)3種改造方案比較其原I/O信號(hào)處理功能不變。項(xiàng)目采用其它全面改造為升級(jí)為DCSOvation系統(tǒng) Ovation系統(tǒng)4結(jié)語費(fèi)用/萬元可利用設(shè)備1/O卡件從節(jié)約投資、縮短工期和減少培訓(xùn)費(fèi)用等諸多方新增系統(tǒng)費(fèi)用和工作量基本相同工作量面考慮,采用 Ovation系統(tǒng)對(duì)WDPF系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)是最佳改造方案。2004年,石橫發(fā)電廠4號(hào)機(jī)組應(yīng)用該培訓(xùn)投人大升級(jí)改造方案,對(duì)WDPF系統(tǒng)實(shí)施了改造。該項(xiàng)目的組態(tài)調(diào)試重新組態(tài),調(diào)試量大僅需少量調(diào)試順利實(shí)施,為其它采用WDPF系統(tǒng)的老機(jī)組進(jìn)行改造經(jīng)驗(yàn)提供了經(jīng)3WDPF系統(tǒng)升級(jí)改造存在的缺點(diǎn)及參考文獻(xiàn)]注意事項(xiàng)[l]張?chǎng)?等西屋分散控制系統(tǒng)WDPFⅡ及其應(yīng)用[Z].武(1) Ovation系統(tǒng)DPU數(shù)量相對(duì)原DPU可減少,漢水利電力大學(xué),1985但DPU合并后的相關(guān)測(cè)點(diǎn)以及改造后系統(tǒng)中的硬件西屋過程控制公司, Ovation過程控制產(chǎn)品介紹[Z]地址定義需進(jìn)行相應(yīng)修改(2)wDPF系統(tǒng)升級(jí)為 Ovation系統(tǒng)后,部分新、AN APPROACH TO RETROFIT SCHEME OF THE WDPF SYSTEMWU Ji-hua, XU Yi, SONG Yi-chun21. Guodian Feixian Power Generation Co Ltd, Feixian 273400, Shandong Province, PRC2. Shandong Shiheng Power Plant, Feicheng 271621, Shandong Province, PRCAbstract: The WDPF system is a kind of DCS, which had been brought forth by Westinghouse Corporation in USA at iate 1980s, anbeing more widely used in China, most of them having been in operation up to more than ten years Owing to their components beingoutdated, the spare parts, such as working stations and distributed processing units, are now not supplied and supported by the manfactory again. For this, some retrofit schemes have been put forward for upgrading the WDPF system, and several schemes fotechnically retrofitting the WDPF system being analysed and compared,theH中國(guó)煤化工 being determined. provI-ding reference for technically retrofitting the WDPF system in power plaCNMHGKey words: power plant: DCS: WDPF system; upgrading retrofit熱力發(fā)電·2006