浅析DCS与DEH通讯安全策略优化

杨勇

（神华国华北京热电设备维护部热工，北京 100025）

1 引言：某热电厂装有两台德国ABB公司生产的DKEH－1DN31型200MW凝汽抽汽式汽轮机，每个单元设置为两炉一机，两台机组于1999年底投产，四台哈尔滨锅炉厂产HG-410/9.8-YM1型锅炉。2007年7月27日14时左右#2机跳机，事后检查发现一块70BT01模件故障，并且两组88QT03通讯配置的信号不是完全冗余。为了消除因为通讯信号不冗余而再次出现事故，我们有必要进行P13、P14系统间通讯信号冗余的优化工作。

2 P13 /P14通讯结构

从下图我们可以看出，DCS与DEH的通讯是通过P14的通讯模件88QT03、88QB03及P13的通讯模件70BT01实现的，DCS侧的两块通讯模件88QT03、88QB03分别位于两个多功能处理站CJK01、CJK02的站内总线上，两个多功能控制站又分别通过站通讯模件实现与P14远程总线的通讯。DEH侧的两块通讯模件70BT01再分别通过P13的站总线实现与其CPU模件70PR05的通讯。

3 未冗余信号的查找与故障分析

在#2机由于P13和P14之间的通讯模件故障造成跳机事件后，我们对两个QT通讯列表的信号清单进行了比较，发现了如表1、表2所示的未能冗余配置的信号。除清单中所列的信号外，其他所有信号均已经进行了QT列表的冗余配置。

表1 P13至P14未冗余配置信号

表2 P14至P13未冗余配置信号

如表1所示，P13送给P14的所有信号中有5个信号未冗余配置，即只有在一个88QT03的列表清单中找到了该信号；如表2，所示P14送给P13的所有信号中有11个信号未冗余配置。这就需要分别对P14和P13逻辑进行修改。

为了进一步查找故障原因，进行模拟通讯故障试验：在P14侧和P13侧分别监视信号状态，此时将与CJK01站通讯的70BT01模件拔出，监视信号状态变化。将模件恢复正常状态后，将与CJK02站通讯的70BT01模件拔出，监视信号状态变化。确定模件故障对冗余信号的影响。记录数据如下：

表3 拔出QT/BT时，P13状态变化记录

表4 拔出QT/BT时，P14状态变化记录

从以上的列表中我们可以得出这样的结论：拔出QT或者BT01时，P13中经由该模件通讯的开关量信号变为"0"，发ST故障位"F"；模拟量信号变为"0.000%"，发ST故障位"SB"。P14中经由该模件通讯的开关量信号变为"0"，发故障位信号；模拟量信号不变，发故障位信号。

4 优化方案

4.1 P13至P14的未冗余信号逻辑优化。如表1所示，P13至P14未冗余的信号共有5个，1－3为开关量，4－5为模拟量，需要修改QT1和QT2的列表清单，将这几个信号分别送到两个QT通讯列表当中。并对P14中的逻辑进行相应的修改。

4.1.1 根据即防止保护误动又防止拒动的原则，将P13至P14的三个转速故障信号做成冗余，在原来三个转速故障信号基础上再在P14增加三个新地址，使每个转速信号都通过不同的QT传输。然后修改P14保护逻辑，修改方案如上图所示。

3.1.2 主蒸汽压力的优化方案采取类似的方法，在P14中增加两个新地址，然后依据在一个变送器故障或者一个QT/BT故障这两种情况下均能准确反映实际压力的要求，确定了如上图所示的优化方案。其中MVN功能块为取均值块，该功能块具备故障自动剔除坏质量点的功能。

4.2 P14至P13的未冗余信号逻辑优化

4.2.1 对于上表2中1-4、7－10八个信号，由于其被测对象相同，且分别已经经由两个QT传递，当其中一个故障时可以剔除掉坏点，因此可以不作改动。

4.2.2 对于第11个信号因其不是进行主汽门严密性试验的唯一条件，因此可以不必修改。

4.2.3 对于第5、6项信号需要因涉及到主保护，因此需要改动P13逻辑。因这两个数值在正常情况下是负值，又由于若QT/BT故障后模拟量数值变为0%，而0%又是保护动作跳机值，因此需要进行小选处理。具体逻辑优化方法如：

4.2.3.1 将这两个信号分别配置为冗余信号，并分别分配至在QT1、QT2中；

4.2.3.2 在P13中将该信号分别由QT1、QT2送入的信号取小值进行判断，因这两个值在正常情况下为负值，若QT故障时，该点变为0%，这样取小值后坏点将被剔除掉，不会造成保护误动作。具体逻辑如下图：

4.3 优化后试验结果

在确定了以上优化方案以后，我们利用机组检修机会进行了优化方案的实施工作，在实施以后进行了静态试验，试验记录数据如表5、表6所示。

结论：从以上试验结果可以看出，在一个通讯模件QT或BT故障的情况下，DCS与DEH的通讯仍然能够正确反映机组的正常参数情

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表5拔出QT/BT时，P13状态变化记录况，不会因为一路通讯信号故障而发生保护误动作及误调整，从而改善了控制系统的安全性，使控制功能更加优化，控制更加准确、安全。

表6 拔出QT/BT时，P14状态变化记录

[1]PROCONTROL P维护手册，ABB，1999.11