隨著分散控制系統(tǒng)（DCS）在電力工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用的不可替代并日益完善，有關(guān)DCS的工作內(nèi)容也成為熱控設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，而進(jìn)行DCS設(shè)計(jì)時(shí)有關(guān)分散控制系統(tǒng)內(nèi)部硬接線點(diǎn)的數(shù)量及其應(yīng)考慮的原則也是擬訂DCS工作內(nèi)容的一個(gè)值得重視的重要方面。
　　
　　一、問題的提出及內(nèi)部硬接線點(diǎn)設(shè)置原則
　　
　　在編制分散控制系統(tǒng)（DCS）規(guī)范書時(shí)，不僅要匯總P&ID圖面上的過程I/O測(cè)點(diǎn)，同時(shí)還要匯總所有外圍系統(tǒng)與DCS的接口過程I/O測(cè)點(diǎn)。另外還要對(duì)規(guī)范書中總I/O測(cè)點(diǎn)附加一個(gè)“不包括DCS內(nèi)部的硬接線點(diǎn)”的說明，這主要是由于這些點(diǎn)與系統(tǒng)的配置有關(guān)，以及硬件與軟件發(fā)生關(guān)聯(lián)的關(guān)系。
　　
　　根據(jù)多個(gè)工程DCS評(píng)標(biāo)的經(jīng)驗(yàn)，如果不在招標(biāo)書中列出DCS內(nèi)部的硬接線點(diǎn)，大多DCS廠家在其投標(biāo)文件中則沒有包括該部分的配置，給后同的設(shè)計(jì)工作留下了尾巴（可能發(fā)生遺漏）。同時(shí)鑒于目前國內(nèi)電力市場(chǎng)的超常發(fā)展，項(xiàng)目多，工期緊，不論是DCS公司的項(xiàng)目，還是設(shè)計(jì)院的工程主要設(shè)計(jì)人，為了便于工程設(shè)計(jì)，達(dá)到DCS系統(tǒng)設(shè)計(jì)的完整和合理性，因而都希望對(duì)分散控制系統(tǒng)內(nèi)部及與外圍系統(tǒng)硬接線點(diǎn)進(jìn)行必要的規(guī)范及說明。
　　
　　分散控制系統(tǒng)包括的常規(guī)四個(gè)子系統(tǒng)為模擬量控制系統(tǒng)（MCS）、爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）、順序控制系統(tǒng)（SCS）和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS）。其中MCS可包括汽機(jī)簡化旁路系統(tǒng)，SCS包括電氣控制系統(tǒng)（ECS）。深圳西部電廠工程（56號(hào)機(jī)組）達(dá)到了DCS全面一體化，將汽機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)（DEH）、給水泵汽機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)（MEH）、大小汽機(jī)的危急跳閘系統(tǒng)（ETS）都納入了DCS，實(shí)現(xiàn)了DCS系統(tǒng)硬件和軟件平臺(tái)的統(tǒng)一，極大地提高了機(jī)組的自動(dòng)化水平。不論DCS覆蓋的范圍包括上述哪些系統(tǒng)，但對(duì)于本文下面所陳述的內(nèi)容來講基本都是適用的。
　　
　　對(duì)于分散控制系統(tǒng)各功能系統(tǒng)（子系統(tǒng)）的站間硬接線點(diǎn)的設(shè)置原則應(yīng)為那些不允許通過網(wǎng)絡(luò)獲取的點(diǎn)，包括SOE點(diǎn)、站間的聯(lián)鎖保護(hù)點(diǎn)以及重要的控制信號(hào)。只有搞清楚各子系統(tǒng)完成的功能以及與其它子系統(tǒng)的關(guān)系，才能確定哪些點(diǎn)需要設(shè)置為硬接線點(diǎn)。一個(gè)好的系統(tǒng)配置，不僅可以減少很多網(wǎng)絡(luò)傳輸點(diǎn)，而且可以減少子系統(tǒng)間的硬接線點(diǎn)，達(dá)到提高系統(tǒng)可靠性的目的。
　　
　　二、與數(shù)字采集系統(tǒng)（DAS）連接的硬接線點(diǎn)
　　
　　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS）的主要功能包括顯示（操作顯示、成組顯示、棒狀圖顯示、報(bào)警顯示等）、記錄（定期記錄、事故追憶記錄、事件順序記錄等）、歷史資料存儲(chǔ)和檢索以及性能計(jì)算。
　　
　　除了一次輸入的信息（模擬量測(cè)點(diǎn)值、系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)信號(hào)）以及進(jìn)入到事件順序記錄（SOE）的接點(diǎn)外，對(duì)于所有其它中間變量值、其它子系統(tǒng)包括的系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)信號(hào)DAS均可以從系統(tǒng)本身網(wǎng)絡(luò)或者通過不同系統(tǒng)的通訊獲取。因而對(duì)于DAS子系統(tǒng)而言，SOE信號(hào)不能從網(wǎng)絡(luò)上獲取，雖然有些DCS廠商的SOE點(diǎn)可任意布置，但為了真正達(dá)到1ms分辨率和電廠集中管理，SOE點(diǎn)基本上還是集中布置或根據(jù)分散布置的機(jī)爐電子設(shè)備間相對(duì)集中布置，即鍋爐部分SOE點(diǎn)集中布置在鍋爐電子設(shè)備間的一個(gè)DAS站中，汽機(jī)部分的SOE點(diǎn)集中布置在汽機(jī)電子設(shè)備間的一個(gè)DAS站中。通過其它功能系統(tǒng)（子系統(tǒng)）硬接線連入SOE的點(diǎn)為其它功能系統(tǒng)（子系統(tǒng)）二次運(yùn)算的信號(hào)和信號(hào)源無法提供雙重化的接點(diǎn)信號(hào)，這些內(nèi)容主要包括產(chǎn)生主燃料跳閘（MFT）的信號(hào)和產(chǎn)生汽機(jī)跳閘的信號(hào)以及電廠認(rèn)為需要的產(chǎn)生輔機(jī)和輔助設(shè)備跳閘的信號(hào)。產(chǎn)生MFT的信號(hào)從FSSS系統(tǒng)來，主要包括汽包水位高和汽包水位低跳閘信號(hào)、總風(fēng)量低于30%（依工程定）、爐膛壓力高跳閘三取二信號(hào)、爐膛壓力低跳閘三取二信號(hào)、火焰喪失、所有燃料喪失、失去一次風(fēng)機(jī)（中速磨）等信號(hào)，產(chǎn)生汽機(jī)跳閘的信號(hào)從ETS系統(tǒng)來，主要包括從汽機(jī)軸向位移大、振動(dòng)大、差脹大等停機(jī)信號(hào)以及汽機(jī)超速信號(hào)、三取二或四取二的汽機(jī)潤滑油壓低、汽機(jī)EH油壓低、凝汽器真空低等停機(jī)信號(hào)。另外系統(tǒng)中的電源監(jiān)視點(diǎn)、控制器及網(wǎng)絡(luò)運(yùn)轉(zhuǎn)情況的監(jiān)視也應(yīng)以硬接線方式接入DAS中，關(guān)于上內(nèi)容的SOE點(diǎn)和本文下述內(nèi)容將涉及的點(diǎn)詳細(xì)清單見附表。為了附表的完整性，在該表中亦列出了TSI、ADS等與DCS、DEH、ETS的信號(hào)。
　　
　　三、與模擬量控制系統(tǒng)（MCS）連接的硬接線點(diǎn)
　　
　　機(jī)組模擬量控制系統(tǒng)（MCS）的功能是將鍋爐、汽機(jī)、發(fā)電機(jī)作為一個(gè)綜合控制對(duì)象，并同時(shí)向鍋爐和汽機(jī)并行發(fā)出負(fù)荷指令，通過調(diào)節(jié)、控制、聯(lián)鎖保護(hù)，確保機(jī)組以zui快速度和zui大穩(wěn)定性滿足機(jī)組的負(fù)荷變化，并保持穩(wěn)定地運(yùn)行。MCS到爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）的硬接線點(diǎn)包括汽包水位高、低停爐信號(hào)以及總風(fēng)量低于30%停爐信號(hào)（依工程定）、以及切除各磨煤機(jī)（中速磨、鋼球磨直吹）或各層給粉機(jī)（鋼球磨中貯）信號(hào)。MCS到順序控制系統(tǒng)（SCS）的硬接線點(diǎn)包括汽包水位高高和低聯(lián)鎖汽包事故放水電動(dòng)門的信號(hào)以及10%、20%等負(fù)荷信號(hào)（控制疏水門的啟閉，也有工程從DEH系統(tǒng)取負(fù)荷信號(hào)）。MCS與汽機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)（DEH）之間硬接線點(diǎn)一般有：遠(yuǎn)方遙控設(shè)定1、2（冗余），RUNBACK1、2、3、MCS遙控投入，遙控允許，負(fù)荷參考，頻差等。MCS與給水泵汽機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)機(jī)組（MEH）之間硬接線點(diǎn)一般有：遠(yuǎn)方遙控設(shè)定轉(zhuǎn)速指令、MCS遙控投入、遙控允許（大約MEH控制轉(zhuǎn)速到3000rpm）、轉(zhuǎn)速設(shè)定值。為了說明與MCS接口信號(hào)的完整性，在本文的附表中列明了MCS與自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)（ADS）的信號(hào)接口。
　　
　　四、與爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）連接的硬接線點(diǎn)
　　
　　爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）的功能是燃燒器控制和燃料安全控制。燃燒器控制具體包括：對(duì)油（氣）槍和煤燃燒器的安全點(diǎn)火、投運(yùn)和切除的連續(xù)監(jiān)視；使運(yùn)行人員能按分階段順序控制方式啟動(dòng)燃燒器（例如：先啟動(dòng)爐膛吹掃程序，然后進(jìn)行油系統(tǒng)的泄漏試驗(yàn)，再啟動(dòng)油槍點(diǎn)火程序）；燃燒器火焰監(jiān)視；在吹掃、燃燒器點(diǎn)火和帶負(fù)荷運(yùn)行期間，控制風(fēng)箱擋板位置，以滿足合適的二次風(fēng)分配；以及提供火焰檢測(cè)冷卻風(fēng)機(jī)的控制功能。除上述MCS到FSSS和FSSS到SOE的硬接線接口，F(xiàn)SSS還應(yīng)有到主燃料跳閘MFT硬控制回路的輸出。由于鍋爐保護(hù)設(shè)計(jì)在工程設(shè)計(jì)中的極為重要性，深圳西部電廠工程MFT按照220VAC和220VDC兩個(gè)硬回路設(shè)計(jì)，采取任一回勵(lì)磁跳閘的原則，MFT出口到每個(gè)硬回路設(shè)計(jì)，采取任一回路勵(lì)磁跳閘的原則，MFT出口到每個(gè)硬回路按6個(gè)接點(diǎn)作三取二處理。MFT動(dòng)作后應(yīng)切斷所有進(jìn)入爐膛的燃料和產(chǎn)生其它的聯(lián)動(dòng)，硬MFT接點(diǎn)形式（常開、常閉）和數(shù)目應(yīng)滿足工程需要。包括切斷燃油系統(tǒng)設(shè)備和制粉系統(tǒng)設(shè)備、一次風(fēng)機(jī)、電除塵器、吹灰系統(tǒng)，以及到ETS系統(tǒng)和鍋爐減溫水總門、高壓旁路系統(tǒng)的控制子系統(tǒng)等。FSSS一般設(shè)置3對(duì)控制器，根據(jù)這3對(duì)控制器控制的對(duì)象（即配置）情況，它們之間也有硬接線信號(hào)傳輸，如火焰檢測(cè)信號(hào)組合的判斷、油（氣）、煤燃料組合的判斷等信號(hào)通過硬接線完成。
　　
　　像六大風(fēng)機(jī)、給水泵的狀態(tài)信號(hào)幾個(gè)子系統(tǒng)都需要，國內(nèi)過去設(shè)計(jì)均采取一一對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)，哪個(gè)系統(tǒng)需要就一對(duì)一送到哪個(gè)系統(tǒng)。而在深圳西部電廠設(shè)計(jì)時(shí)考慮信號(hào)的統(tǒng)一性和達(dá)到同一性，將每個(gè)輔機(jī)的運(yùn)行、停止?fàn)顟B(tài)信號(hào)各取三付接點(diǎn)全部送到FSSS進(jìn)行三取二處理，然后送到需要該信號(hào)的其它子系統(tǒng)（MCS、SCS），這樣可以保證DCS系統(tǒng)信號(hào)的一致性。
　　
　　另外如果把代表“汽機(jī)跳閘”的信號(hào)組合到FSSS系統(tǒng)（也可以組合到DEH系統(tǒng)中，或者直接從ETS出口取。目前國內(nèi)電廠實(shí)現(xiàn)的方法不一致），則應(yīng)從FSSS系統(tǒng)輸出足夠的接點(diǎn)到其它系統(tǒng)（切斷汽機(jī)抽汽關(guān)閉逆止閥、開啟疏水閥、停止給水泵汽機(jī)等）。
　　
　　五、與順序控制系統(tǒng)（SCS）連接的硬接線點(diǎn)
　　
　　順序控制系統(tǒng)（SCS）是對(duì)功能組/子功能組設(shè)備完成自動(dòng)順序控制，目的是為了在機(jī)組啟、停時(shí)減少或取消操作人員的常規(guī)操作和縮短機(jī)組的啟停時(shí)間。由于汽動(dòng)給水泵在SCS中監(jiān)視和控制，汽動(dòng)給水泵受其驅(qū)動(dòng)汽機(jī)拖動(dòng)，給水泵汽機(jī)又在MEH中控制，因而應(yīng)將兩者的控制協(xié)調(diào)起來。汽動(dòng)給水泵的允許啟動(dòng)信號(hào)和保護(hù)信號(hào)就應(yīng)通過硬接線從SCS傳到MEH。SCS還要接收DEH的103%超速信號(hào)和電氣發(fā)電機(jī)甩負(fù)荷的信號(hào)對(duì)汽機(jī)抽汽逆止門進(jìn)行控制。SCS還送出發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)信號(hào)到電氣保護(hù)回路（也有從DEH送出的）。
　　
　　另外為了完整說明與DEH與ETS的接口信號(hào)，附表中列入了汽機(jī)監(jiān)視儀表（TSI）送到DEH和ETS系統(tǒng)的信號(hào)。而DEH接收的其它信號(hào)可參見其它有關(guān)文章。
　　
　　六、結(jié)束語
　　
　　以上僅對(duì)分散控制系統(tǒng)內(nèi)部及與外圍系統(tǒng)硬接線點(diǎn)進(jìn)行了一個(gè)粗略的說明，在具體工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)DCS系統(tǒng)包括的范圍、DCS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、DCS子系統(tǒng)配置、DCS廠家的習(xí)慣做法以及不同的主機(jī)型式和機(jī)組容量等方面審查來自DCS公司提出的內(nèi)部硬接線點(diǎn)。