火电厂DCS系统软件升级的探索与实践_古栖铭.pdf

中国电工网火电厂 系统软件升级的探索与实践古栖铭（贵州西电电力股份有限公司黔北发电厂，贵州 金沙 ）摘要：随着 系统软件的不断更新，为完善控制系统功能，提高其可靠性，软件升级势在必行。对某电厂和利时 软件升级改造的方法和步骤进行了介绍，着重分析了在现场设备运行的条件下进行 软件升级存在的风险及对应的控制措施，并针对升级过程中出现的问题提出了解决方法，对类似的 系统软件升级有一定的借鉴意义。关键词：；软件；升级中图分类号：（，）：，：；收稿日期：作者简介：古栖铭（），从事热控工程技术工作。设备概况某电厂、机组 为和利时自动化有限公司生产 的 系 统，卡 件 为系 列，后 升 级 为 系列硬件和 系列软件。由于两台机组在升级时间上存在一定的跨度，因此导致机组使用 版本，机组使用 版本。软件升级的必要性随着使用年限的增长，电厂 在性能、功能和可靠性方面存在一些问题。厂家往往在产品几次更新换代后，就逐步停止较老一代产品的零部件生产，导致了备品备件难以购买且价格昂贵。随着生产工艺的复杂程度不断加深，同时也为了减轻运行人员的劳动强度，生产过程对自动化要求越来越高，对 系统的软、硬件的各项指标要求也越来越 高。而 老 式 的 处 理 及 运 算 能力、软件功能、数据库容量等，在投产十余年后难以满足电厂安全、经济、灵活、环保生产和管理，以及信息化、智能化的需要。该电厂两台单元机组的控制分别由两套 实现，原公用系统（公用厂用电系统等）由 公用系统实现。公用系统分别接入两台单元机组 网络，单元机组操作员站均可对公用系统进行监控，同时有闭锁手段，防止同时在两处操作。该厂公用系统包含台循环水泵及其相关的辅助设备，低压公用变、公用段、公用系统 电源开关等设备。系统硬件由系列升级为系列后，由于、机组的软件版本不一致，因此导致两台机组不能同时访问公用系统数据。在机组无法对公用系统设备进行操作及参数监视时，目前的解决办法是在机设置一台公用系统的操作员站供运行人员使用，但不利于机组在事故情况下的应急处置。机 组 改 造 后 所 用 的 软 件 版 本 为 ，该版本对通道量程等参数设置进行了严格限制，不能在线设置，只能通过逻辑组态下装的方式进行修改，当现场测量设备发生变化时通常会修改 内对应通道的量程，而逻辑下装存在一定风险。从 制造厂商了解到，版本已解决了参数在线设置等问题。综上所述，如果将、机组及公用系统 原有软件版本统一升级为 ，就能同时解决上述两个问题。升级过程中存在的风险及预控措施本文主要是针对机组和公用系统 软件升级实电工技术发电厂2023 1期施进行探讨。公用系统网络结构如图所示。图 1 公用系统网络结构图此次 软件升级期间，机组停运，机组运行，公用系统运行；机组引风机、送风机及公用系统的循环水泵、空压机等设备不具备停运的条件，因此必须在运行状态下实施升级。运行设备明细见表。表运行设备明细序号设备名称炉、引风机炉、送风机公用变 侧断路器公用变 侧断路器、机组检修变 侧断路器循环水泵房 电源 公用 段母线工作电源开关机组正常照明 备用电源集控主厂房化水 电源 煤仓间 电源 煤仓间 工作电源进线 单元集控楼 电源进线、仪用空压机、空气干燥机 、循环水泵 存在的风险 软件升级过程中需对各控制站的主控制器进行固件版本升级，会停运控制站并进行初始化逻辑下装。为了防止下装过程中 输出通道的继电器误动作，需将 通道连接继电器板的预制电缆全部拔出，但输出继电器不能动作，同时不能进行就地参数信号采集，设备会受到以下影响。（）影响空压机的运行。在 侧空压机启停指令使用的长信号送入空压机本体上的 进行启停操作。如果 输出继电器失电就会令指令信号接点断开，导致 误判断 程控停止信号发出，造成空压机停运。（）影响运行的循环水泵、引风机、送风机等设备跳闸保护 正 常 动 作。保 护 逻 辑 是 将 跳 闸 条 件 接 入 控制模块，经运算由停止指令通道送出。升级过程中因输出继电器不能动作，导致设备故障就不能输出跳闸指令，会对设备的安全运行带来极大的隐患。（）升级过程中，现场运行 设 备 的 电 流、温 度、压力、设备状态等参数将会失去监视，运行人员在集控室无法掌控设备及系统的运行状况。预控措施（）将空压机切为就地控制，先进行远方和就地启停试验，检查就地控制是否受远方指令的影响，再进行联锁保护试验，验证空压机本体的 控制保护功能是否完善可靠。试验合格后将空压机维持在就地控制方式运行，运行人员就地监视空压机电流及母管压力，出现电流异常就及时通知相关人员处理，当母管压力下降至低 值时，启动备用空压机。（）在 室安装 ，将运行的引风机、送风机、循环水泵的温度测点接入 ，在升级期间将 作为临时保护装置。的 输出通道接入现场设备的停止指令回路。同时当值运行人员在现场值守，监视设备压力、流量及进出口挡板、阀门的状态，出现异常操作事故就停运设备。（）设备温度、压力、状态等参数由当值运行人员在现场监视，电流参数由运行人员安排专人在 监控系统操作员站上监视。软件升级步骤在完成风险预控措施后，开始进行 软件升级，步骤如下。（）升级前将控制站在线运行参数进行回读，并备份 工程。（）将历史站软件升级到 版本，待历史站正常后，把历史站切换到历史站运行，并在工程师站确认趋势图形读取正常后。用同样的方法升级历史站。（）先 后 将 工 程 师 站、操 作 员 站 软 件 升 级 到 版本。（）将新版本的工程下装到 历史站，数据生效正常后切换到 历史站运行。用同样的方法对历史站进行下装、数据生效。（）将新工程依次下装到工程师站、操作员站。（）核实控制站 卡件输出状态，并做好记录。（）将控制站 卡件预置电缆插把拔出。（）对控制系统主控单元控制器固件进行升级。（）主控单元正常后进行逻辑下装。（）与备份逻辑核对，升级前后逻辑必须保持一致。（）打开工控主控软件登录控制站逻辑，查看在线监视、逻辑强制、画面参数、历史趋势、记录、操作是否正常。（）在操作员站画面上，将显示为故障状态的设备进行复位，使其状态显示正常。发电厂电工技术中国电工网（）核实控制站 卡件输出状态，要符合现场设备的逻辑关系，检查是否和下装前一致，有变化的做好记录，并联系运行人员操作相关设备，把输出状态调整到和下装前一致。（）恢复控制站 卡件预置电缆。（）将该控制站设备切至“远方”控制，并操作相关设备正常运行。升级过程中存在的问题及改进措施 参数回读失败试验阶段，进行汽轮机喷油试验时打开隔离电磁阀指令发出后，机构未动作到隔离位。检查发现喷油试验顺控逻辑中，隔离电磁阀动作指令的脉冲控制器“参数回读”选项未勾选，因此不能读取升级前的在线参数，导致时间初始值为，脉冲控制器无效，隔离电磁阀不动作，试验失败。出现这种情况首先是电厂热控人员在逻辑组态时不严谨，未按照规范要求，对脉冲控制器勾选“参数回读”选项，因此建议电厂方加强管理，严格控制系统逻辑组态修改后的验收工作。其次 厂 商 对 用 户 设 置 该 选 项 权限，不仅对检修维护帮助不大，而且容易因用户操作失误而增加风险，存在一定的安全隐患，因此建议 厂商在今后软件中默认参数对齐，不再由用户进行选择。网络级联方式不合理进行冗余配置的交换机的通信网络测试，依次切断冗余配置网络交换机中的一台电源。在断开 交换机电源时，发现 控制站、操作员站 网处于离线状态。检查发现 网台交换机 、通过线性级联方式连接，离线的设备连接在 、交换机上，在 交换机断电后就会影响 交换机的数据通信，在 交换机恢复供电后，网数据传输正常。后将连接方式改为可双向传输的环状级联，即使环中的某条链路断开，数据也可通过反向传输路径进行传输，提高了信号传输的可靠性。结语本次 软件升级改造解决了升级后的遗留问题，升级后运行稳定，达到了预期效果。由于在改造中有设备运行，因此更需强化过程管理，在升级前充分做好风险评估和危险点预控措施，在升级中严格按照措施、方案步骤进行作业，升级后按照标准进行试验，做到尽早发现故障并及时处理。参考文献 陈胜利，刘冰，张兴，等分散控制系统改造现状及展望自动化仪表，（）：牛海明，张洪敏国产分散控制系统的可靠性实现技术中国电力，（）：火力发电厂热工控制系统设计技术规定 汪志华，王智，赵瑞娥关于火电厂 控制系统升级的探讨能源与节能，（）：火力发电厂分散控制系统验收导则（上接第 页）的研究和确定中国电力，（）：李勇，董玉亮，曹祖庆考虑节水因素的凝汽器最佳真空的确定方法 动力工程，（）：陈国年发电厂冷端系统最优运行方式的研究汽轮机技术，（）：董丽娟，张润盘，张春发循环水泵的优化调度电力科学与工程，（）：电工技术发电厂