电厂DCS系统检修规程

8 Ovation控制系统

8.1概述

现代化电厂大多以DCS为主要监控手段，并辅助以必要的独立保护、控制装置及少量常规操作设备，构成对机组的完善集中控制。我厂#1、#2机组DCS 均采用美国西屋公司OVATION控制系统，使用UNIX操作系统SOLARIS 2.6版本。我厂#1机组DCS共设15对冗余DPU，6个远程I/O节点，使用模件类型 10种，包括4种功能系统：

●数据采集系统（ DAS ）

●模拟量调节系统（ MCS ）

●炉膛安全监控系统（ FSSS ）

●顺序控制系统（ SCS ）

其中1/51、2/52、3/53三对DPU实现DAS功能；4/54、5/55、6/56/实现MCS功能；7/57、8/58、9/59三对DPU实现FSSS功能；10/60、11/61、12/62、13/63、14/64、15/65六对DPU实现SCS功能，10/60为锅炉侧顺序控制DPU，11/61、12/62、13/63为汽机侧顺序控制DPU，14/64为电气厂用部分顺序控制DPU，15/65为电气公用部分顺序控制DPU。

8.2 Ovation控制系统检修规程

8.2.1 概述

DCS的硬件结构主要由分散处理单元（DPU）、数据通讯网络和人机接口组成。

8.2.1.1 分散处理单元（ Distributed Processor unit ）

OVATION控制器(controller)是DCS控制层实现分散控制的核心部分。控制器全部为成对配置，以实现冗余切换、相互备用。控制器配有英特尔奔腾处理器，主频133MHz,内存32MB，32MB闪存，可以监测16000个原始点，可容纳逻辑300页，分5个控制区，其中1区控制周期为10mS, 2区控制周期为30S。控制器配有网络接口卡（NIC）通过通讯介质连接至FDDI网络集线器，实现数据通讯。每个控制器最多配有两块本地或远程I/O接口卡，本地I/O接口卡至多可容纳4个机柜、16分支、128个I/O摸件，远程I/O接口卡最多可容纳8个接点、每个接点至多可容纳64个模块。控制器拥有专门的互为备用电源转换器，将220V

交流转换为内部使用24V直流电源，且在控制器内部配有供电电源模件。托电一号机组DPU分配及具体情况见8.2-1表格：

表8.2-1 DPU分配情况表：

8.2.1.2 数据通讯网络

#1机组通讯网络大致分为三层：控制器与模件之间PCI总线、控制器与控制器和工作站之间的FDDI网络、DCS与外围设备和SIS及其它系统之间的快速以太网。数据通讯网络层次情况见8.2-2表格：

表8.2-2 数据通讯网络表：

#1机组网络通讯设备包括：PCI、NIC、集线器、路由器、数据交换机、HUB、以太网卡、终端器等。其中：PCI包括PCRL及PCRR两种类型，分别用于本地及远程I/O卡件与控制器的连接。

8.2.1.3 人机接口

#1机组DCS人机接口均选用美国SUN公司ULTRA工作站，UNIX操作系统，操作系统软件为SOLARIS 2.6版本，专用工具软件为西屋公司开发，并于2002年12月进行了西屋系统软件升级，为2002年10月份最新软件版本。

人机接口主要硬件包括：工作站、显示器、SUN专用键盘、SUN专用鼠标、操作员薄膜键盘、大屏幕等设备。

#1机组DCS分别设有操作员站5台（DROP210、DROP211、DROP212、DROP213、DROP214），操作员培训站1台（DROP215），工程师站1台（DROP200），历史站1台（DROP160），值长站2台（DROP201、DROP202）。

各工作站均有两路电源，分别为UPS和保安电源。

8.2.1.4 DCS网络硬件架构

DCS内部主干网络采用CDDI/FDDI网，通过两对（4台）互为冗余的集线器形成两个方向相反的FDDI环网，各工作站及控制器分别以冗余形式，用一对CDDI与集线器相连，在网络上全部实现冗余备用，保证网络的安全性。外围系统（包括DEH、TDM、厂用快切装置、空压站程控、凝结水精处理程控、除灰除渣程控、静电除尘程控、等）与DCS采用RS485接口、MODBUS协议进行数据通讯，DCS通过2号控制器中的LINK摸件完成对外围系统的数据收发。DCS与NCS 采用TCP/IP、MODBUS协议进行数据传输，数据之间通讯由10-100MBPS 自适应SISCO 2600数据交换机完成。值长站及#2机组DCS均通过此交换机以快速以太网形式与DCS系统相连接，交换机与集线器之间经过了网桥和路由器，网桥和路由器用于FDDI与以太网协议的转换及防火墙作用。DCS系统打印机均通过同一硬件HUB，以快速以太网形式连至作为网关的操作员站DROP210。两台大屏幕通过EON终端器连至HUB，可以作为操作员站功能使用，大屏幕拥有单独的CPU及鼠标、键盘等外围设备。DCS网络拓扑结构及值长站SIS网络示意图可参见8.2-3、8.2-4、8.2.-5附图。

8.2-3 DCS系统网络结构拓扑图

Tuoketuo Ovation DCS Network Configuration Schematic

Unit 1

图8.2-4 #1DCS值长站网络结构示意图

Tuoketuo Ovation DCS Network Configuration Schematic

Unit 2 -- future

TO: rootswitch TO:

图 8.2-5 #2DCS值长站网络结构示意图

8.2.1.5 DCS系统电源及接地

#1机组DCS系统电源分别取自UPS和保安电源，其中有5台操作员站电源来自#1机组UPS，公用操作员站DROP215电源取自经继电器切换后的UPS。集线器柜电源分别来自#1机组UPS、#2机组UPS和保安电源。DROP15/65电源分别来自#1机组UPS和#2机组UPS。详情见电源图8.2-6、8.2-7。

#1机组DCS 的接地分为电源接地（PG）和机柜接地（CG），机柜与底座之间采用浮空安装。按照Ovation机柜接地的要求，每4个机柜可作为一组，其中某一机柜作为中心柜，其它机柜作为扩展柜，地线接法程菊花链状，各扩展柜的CG串接在一起，PG串接在一起，在中心柜中，将这一组的CG和PG短接后接出组的接地线，然后将各中心柜的接地线集中接入Ovation系统专门的接地集线柜中，最终将总接地线接入全厂电气接地点。详细接地情况可参见接地图8.2-8。

图8.2-6 #1机组DCS电源分配图

图8.2-7 #2机组DCS电源分配图

图8.2-8 DCS系统接地示