1、350MW机组热工设备检修工艺规程 分散控制系统第1章 SYMPHONY分散控制系统检修规程1.1 SYMPHONY分散控制系统检修规程1.1.1 概述 SYMPHONY分散控制系统是ABB贝利控制公司推出的最新型产品。它是计算机技术，控制技术，通讯技术和图形显示技术相结合的产物，是完成过程控制，过程管理的现代化设备。SYMPHONY系统主要由过程控制单元（HCU），人系统接口站（HSI），计算机接口（ICI）把他们联成一个系统的通讯环路C-NET。具有硬件积木化，系统分散化，软件模块化，系统功能综合化，高可靠性，维护使用方便的特点。 厂区环路结构是目前SYMPHONY系统最为普遍的一种结构形
2、式。厂区环路是 SYMPHONY模件共同采用的高速串行通讯通道，支持250个节点，每个节点到下一个节点的最大距离为2000米。 SYMPHONY系统应用于辽宁东方发电有限公司#1机组、#2机组和公用系统共3个C-NET环路，其中#1、#2环路各 37个机柜，公用系统6个机柜，其中电源柜1个，BMS系统6个， CCS系统3个， 锅炉SCS 7个，汽机SCS 8个 汽机MCS 2个， DEH 3个，电气 ECS 3个，灰渣 2个 ，小汽轮机2个；公用系统6个机柜，其中电气公用2个，机组公用3个，远程I/O 1个。 东方两台机组SYMPHONY开放系统网络示意图： HSI EWS HSI EWS 各
3、HCU控制柜 历史站 HCU控制柜 ICI HCU SOE 远程I/O柜 注:HCU:过程控制单元 HSI:操作员接口站 ICI:计算机接口 SOE:事故顺序追忆 C-NET：环路接口1.1.2 技术规范1.1.2.1 分散控制系统的外部条件1.1.2.1.1 分散控制系统的环境1.1.2.1.1.1控制室及电子设备间的空气质量a） 控制室及电子间空气微粒浓度应达到二级标准b） 控制室及电子间内机柜滤网应定期清洗和更换c） 机柜内电缆孔洞应封堵d） 空气流通不仅要考虑补充新鲜空气，而且要维持控制室及电子设备间处于微正压。减少粉尘进入e） 工作人员进入电子设备间内应着装干净，且进入电子设备间内须
4、办理相应的登记f） 每年对控制室及电子设备间环境空气质量进行一次测试1.1.2.1.1.2 控制室及电子设备间的温度和湿度a） 电子设备间的环境温度保持在1824C，温度变化率应小于或等于5C/h。b） 相对湿度保持在45%70%1.1.2.1.1.3 分散控制系统远程设备环境分散控制系统现场布置的远程设备环境的空气质量、温度、湿度应满足制造厂的要求。1.1.2.1.1.4 电磁干扰 a） 机组运行时，在电子设备室内不宜使用产生电磁干扰的设备，如手机、对讲机等b） 机组运行时，严禁在电子设备间用电焊机、冲击钻等强电磁干扰设备1.1.2.2 分散控制系统电源及接地1.1.2.2.1 供电系统1.
5、1.2.2.1.1 不间断电源（UPS）a） 分散控制系统正常运行时，UPS和保安段分别作为冗余的两路电源给DCS系统供电b） UPS二次侧不经批准不得随意接入新的负载。最大负荷下，UPS容量应有20%30%的余量c） UPS供电主要技术指标：电压波动：10%额定电压频率范围:50Hz0.5Hz波形失真:5%备用电源切投时间:5ms电压稳定度: 稳态时5%,动态时10%频率稳定度: 稳态时1%,动态时10%UPS应有过电流、过电压、输入浪涌保护功能、并有故障切换报警显示1.1.2.2.1.2 电源分配 a）在机组正常运行的状况下，两路电源分别对DCS系统供电1.1.2.2.1.3 分散控制系统
6、接地标准 a）DCS机柜外壳不允许与建筑物直接相连，机柜外壳、电源地、屏蔽地和逻辑地应分别接到机柜各地线上，并将各机柜相应地线连接后，再用两根铜芯电缆引至地极。 b）应保证DCS系统满足“一点接地”的要求，整个接地系统最终只有一点接到接地地网上，并满足接地电阻的要求 c）DCS输入输出信号屏蔽线要求单端接地，信号端不接地，屏蔽线应直接接在机柜地线上；信号端接地，屏蔽端在信号端接地 d）DCS单独设备接地地网时，专用接地网周围不允许有大型电力设备的接地极；DCS不设置专用接地网而利用全厂公用接地网时，DCS的接地极也应远离大型电力设备的接地极1.1.2.2.1.4 DCS系统接地检查与测试 a）
7、DCS机柜外壳不允许与建筑物直接相连，机柜外壳、电源地、屏蔽地和逻辑地应分别接到机柜各地线上，并将各机柜相应地线连接后，再用两根铜芯电缆引至地极 b）地线与地极连接点应采用焊接方式，焊接点无断裂、虚焊、腐蚀；机柜间地线可采用螺栓固定方式，要求垫片、螺栓紧固，无锈蚀 c）接地地极无松动，接地电阻应符合要求 d）从机柜到电气的整个接地系统接地电阻应符合接地电阻要求 e）输入、输出信号屏蔽线应符合单端接地要求1.1.2.1 过程控制单元（HCU） 过程控制单元（HCU）是SYMPONY系统的核心部件。由它完成回路控制，顺序逻辑控制和数据采集的任务。一个过程控制单元（HCU）是SYMPONY厂区环路上
8、的一个节点，它可以和环路上的其它节点（如：HCU，HSI，ICI）进行通讯，其主要作用有；1） 与现场连接向整个系统提供I/O数据2） 经过组态使HCU能够进行现场所需的各种类型的控制特性3） 将采集的现场数据进行特定的处理形成所需的数据4） 经过配置满足各种I/O信号5） 通过标准接口满足各种I/O信号6） 成为整个系统的现场执行机构，并参与整个系统的通信HCU是一个柜式现场结构，主要包括机械安装结构、数据通信结构、过程控制结构、现场连接结构和系统电源结构五大部分。1.1.2.1.2 HCU 检修项目：1） 清理防尘滤网和机柜2） 清理模件槽位及插座1.1.2.1.3 HCU检修标准1）清扫
9、后控制柜应洁净，无灰尘1.1.2.1.3 清扫注意事项1）控制柜清扫必须在停电后进行2）清扫前应将模件拔出、拔出的模件做好防护和防静电措施3） 吹扫时应用防静电吸尘器吸尘和用0.2MPa的氮气进行吹扫4） 吹扫后要对机柜内的接线、接地进行检查5） 按照DCS厂家的检查标准逐项进行检查、记录1.2电源装置检修1.2.1 东方机组Symphony系统采用的是MPSIII电源系统，其主要特点是a）可调整的电源系数b）可在线更换电源部件c）监视特性d）可接收多种输入电源1.2.2 MPSIII 的结构一般MPSIII的基本结构包括：电源输入盘、电源安装架、块状电源、风扇组件和直流总线监视组件等。1.2
10、.2.1 电源输入盘电源输入盘PEP的主要功能是将外部电源引入系统。它包括了12种不同的型号供选择。1.2.2.2 风扇组件 电源系统的风扇组件为HCU 的系统模件运行提供冷却。每一风扇的运行电压是24VDC。其电源通过电源总线棒及电缆连接至风扇上。其型号为P-HA-RPS-FAN3000。1.2.2.3 DC总线监视组件DC BUS Monitoring Assembly DC总线监视组件在系统电压将在系统电压的电压降低时，产生一个PFI信号，至控制模件使其关闭所有通道而保证安全。这一组件被固定在电源安装架后部的DIN架上。它通过一根电缆与DC总线棒上相应的总线电压如+5VDC、15VDC、
11、MCOM、PFI端连接，并监视每一个电压，在出现问题时产生PFI信号。1.2.2.4 电源安装架 电源安装架提供了各装置的安装槽位，其型号为P-HA-RPS-CH100000。1.2.2.5 块状电源 块状电源可以插入电源安装架内，并用螺栓加以固定。该电源具有15种不同的型号供选择。这一电源即可为系统运行提供如+5VDC、15VDC工作电源，也可提供现场如+24VDC、+48VDC、+125VDC等电源。系统具有的共担电路，可由冗余的电源承担输出电流，并且AC输入电源的有效电源系数调整最大可达0.95。块状电源监视它的输出和内部温度，并通过LED显示电源的当前状态。1.2.3 MPSIII 的
12、技术参数参数类型具体参数电源输入电压电流浪涌电流频率总谐波变形有效值电源系数102-256VAC、 102-144VDC12.5A/每一电源40A峰值47-63HZ小于5%70%/满负荷0.95/最小输入电流大于5A电源模件架 输出总线容量100A/+5.1VDC最大8A/15VDC最大35A/+25.5VDC最大9A/+49.1VDC最大5A/+125VDC最大电源输入盘分离设备 输出总线容量25A系统风扇 输入电源 风扇组件：0.75A/+24VDC门风扇： 0.70A/+24VDC监视功能 监视跳闸点+4.75A/+5VDC+14.75A/15VDC电源故障中断（PFI）1个输出，集电极
13、开路驱动，逻辑0=电源故障逻辑0小于等于0.8 VDC/10mA汇点电流逻辑1大于等于4.755.25/80A源点电流电源输出电压/电流模件输出 5 +15 -15 24 48 125正常输出 5.09 15.10 -15.10 25.05 49.1 125.6最小输出 5.04 14.95 -14.95 24.35 48.5 123.1最大输出 5.25 15.75 -15.75 26.80 49.6 128.1最大吻波 100 150 150 300 600 1000和燥声1.2.3 电源检修标准1.2.3.1自备不间断电源（UPS）检修内容为：a）机组停运，系统退出运行。正常停运热控自备
14、UPS电源所供电的用电设备，然后关掉UPS的开关，拔掉UPS的连接插头。b）UPS清扫检修后，外观检查应清洁无灰、无污渍；输出侧电源分配盘电源开关、熔丝及插座应完好；紧固各接线；UPS蓄电池应无漏液，否则应更换蓄电池。c）接通电源，热控自备UPS启动自检正常，各指示灯应指示正常，无出错报警；测量UPS电源各参数应符合制造厂规定。1.2.3.2模件电源、系统电源和机柜电源检修内容为：a）清扫与一般检查：1）停用相关系统，对各电源插头或连线做好标记后拔出。2）清扫电源设备和风扇，小心拆下电源内部配件，仔细检查内部印刷线路板上应无烧焦痕迹，各元件应无异常，各连线、连接电缆、信号线、电源线、接地线应无
15、断线或松动，并重新紧固；电源内部大电容应无膨胀变形或漏液现象，否则应更换为相同型号规格的电容；检查熔丝，若有损坏应查明原因后换上符合型号规格要求的熔丝。3）测量变压器一次侧、二次侧之间和一次侧端子对地间的绝缘电阻应符合规定。4）复原电源内部配件，检修后设备应清洁无灰、无污渍；根据记录标记插好所有插头并确认正确后上电。b）上电检查试验：1）通电前检查电源电压等级设置应正确；通电后电源装置应无异音、异味，温升应正常；风扇转动应正常、无卡涩、方向正确。2）根据要求测量各输出电压应符合要求。3）启动整个子系统，工作应正常无故障报警，电源上的各指示灯应指示正常。4）对于冗余配置的电源，关闭其中任何一路，
16、检查相应的控制器应能正常工作，否则应进行处理或更换相应电源。 1.2.3.4 a）电源检修应在停电后进行 b）电源检修前，对电源的各开关设置及接线做好记录 c）对电源进行通电试验，调试各种参数，使其符合厂家要求1.2.4 冷却风扇检修标准 a）冷却风扇是分散控制系统中的易损部件，应定期更换 b）风扇更换前应保证所换的风扇电压、功率、转速与原风扇一致 c）风扇的电源接线必须牢固可靠 d）必须保证风扇转动方向正确 e）风扇更换后，应做好记录，以便确定风扇的更换周期1.3 模件检修标准1)模件检修内容 a）外观检查 b）模件的吹扫和清洗 c）模件的回装2)摸件检修标准 a）外观检查无损坏，印刷电路板
17、上各拨码开关位置正确 b）吹扫后模件应清洁c）回装后模件状态指示灯正常3)模件吹扫和清洗方法a） 吹扫工具：带滤网的减压阀一个、防静电空气枪一个、防静电接地环若干、防静电板一个、大功率吸尘器一个b） 吹扫方法： 仪表空气接入减压阀入口 防静电空气枪接至减压阀出口，并将减压阀输出压力调到0.5Mpa 防静电板接地 工作人员戴上防静电接地环 开启吸尘器 模件放在防静电板上用空气枪吹扫模件c） 模件的清洗 模件清扫后，应对模件的电路板插接器和吹扫后仍残留污物的部位进行清洗 必须使用专用的清洗剂进行清洗4)检修注意事项 a）模件拆卸及清扫应必须在停电后进行 b）模件清扫前应将模件的位置做好标记，记录下
18、各设置开关、跨接器的位置，以便吹扫后进行核对 c）工作人员在插拔模件和清扫模件时必须戴上防静电接地环，并尽可能不触及电路部分 d）模件回装前应仔细核对模件编号、设置开关 e）插入模件时应注意导槽位置正确、防止模件损坏 f）回装后，保证插接到位，连接可靠 g）模件拆下后，要放在静电袋中保存1.3.1 多功能处理器（BRC100）1.1.2.2.1 概述 多功能处理器（BRC）是一高性能的控制处理器。它能够根据组态完成过程控制和其它有关过程的数据管理等主要功能。a） 具有很好的数据采集及处理能力b） 能够完成从简单单回路到复杂多回路控制及复合类型的控制c） 通过系统配置的标准接口，相应的编程能力形
19、成特殊的接口，完成与第三方设备和网络的连接 BRC印刷电路板上的硬件主要包括：微处理器芯片（32MHZ主频），存储器（ROM，1M），随机存储器（RAM，2M），带后备电池的随机存储器（NVRAM，512K）等。 BRC有3种操作方式：执行方式、组态方式和出错方式。在执行方式，BRC执行用户组态控制方案，在组态方式，用户可以改变BRC的控制方案，而不参与控制，如果在执行期间发现了任何错误，BRC将进入出错状态。 为了提高系统的可靠性，BRC采用冗余配置，一个叫主BRC，另一个叫后备BRC。后备BRC和主BRC的组态完成相同，当主BRC工作时，后备BRC在“热备用”方式下进行等待，一旦由于某种原
20、因主BRC离线，后备BRC就会无扰动地自动切换上去承担控制任务。 BRC模件的检修除满足以上模件检修标准外还应满足以下标准1.1.2.2.4 回装后的诊断模件上电后，可通过模件前面板的LED指示灯来判断模件的状态，在前面板上的16个指示灯共分A、B两组，其中A组为指示运行状态或在出错时指示出错代码，B组LED在模件离线时指示诊断信息。1.3.2 网络接口子模件（INNIS11）INNIS11是一个具有微处理器，并通过并行总线X.B与NPM模件偶合的通信接口子模件，它能够与Cnet上所有的节点实现通信。NIS是一单印刷电路板，并占用一个模件安装单元槽位的模件。在前面板具有16个LED来显示模件的
21、出错代码、事件、出错记数等。在模件的后部具有三个板边连接器P1、P2、P3，用来连接模件使用的逻辑电源、NPM、Cnet等。NIS模件能处理四种类型的信息如：广播类信息、时间同步类信息、多目的节点信息、NIS查询信息等。NIS的开关设置：SW1节点地址，用来设置在一环路上，相应设备所具有的节点地址，其范围为：1250个地址SW2环路地址：在具有中心环及子环的情况下，使用该开关设置各个环路的相应地址。环路地址为1250。一般主环路上的所有节点，其地址都应设置为1。其它子环的地址将依次排列从2250地址。SW4模件地址，用来设置模件扩展总线的地址，其范围为：07个地址。SW3环路方式设置开关，用来
22、设置模件校验、LED显示方式、诊断方式等。NIS显示的出错代码代码LED 8 7 6 5 4 3 2 1 状 况 13 0 0 0 1 0 0 1 1ROM校验和出错 16 0 0 0 1 0 1 1 0环路返回测试出错 31 0 0 1 1 0 0 0 1CPU或存储器故障 32 0 0 1 1 0 0 1 1地址或总线出错 33 0 0 1 1 0 0 1 1非法指令 34 0 0 1 1 0 1 0 0扫描/未指定的例外 35 0 0 1 1 0 0 1 1虚假/未指定的例外 360 0 1 1 0 1 1 0被0除/校验和/格式化出错 37 0 0 1 1 0 1 1 1抑制指令 38
23、 0 0 1 1 1 0 0 0开关至无效设置 3E 0 0 1 1 1 1 1 0NIS/设备握手出错1.3.3 INNPM12网络处理子模件INNPM12网络处理子模件是HCU内，通信模件对中的主模件。它不仅具有处理器和存储器等元件，而且还支配NIS模件的运行。当NPM查询出错误时，它将迫使NIS与NPM一起被Cnet旁路，并复位冗余模件对，由冗余模件对替代原模件运行。在NPM模件内不仅保持着例外报告发送数据库，而且还直接控制现场控制单元通信接口的工作。NPM在Cnet环与控制通道间建立了传递信息的通道。它通过控制通道与同一HCU内的控制模件通信，或采集数据，或下装数据。代码LED 8 7
24、 6 5 4 3 2 1 状 况 0D0 0 0 0 1 1 0 1I/O扩展总线出错0E0 0 0 0 1 1 1 0冗余NPM模件地址重复120 0 0 1 0 0 1 0INNIS11模件没有响应130 0 0 1 0 0 1 1ROM校验和出错140 0 0 1 0 1 0 0I/O扩展总线信息出错150 0 0 1 0 1 0 1环路返回故障310 0 1 1 0 0 0 1CPU或存储器故障320 0 1 1 0 0 1 0地址或总线出错330 0 1 1 0 0 1 1非法指令340 0 1 1 0 1 0 0 扫描/特许的违反350 0 1 1 0 0 1 1虚假/未指定的例外
25、360 0 1 1 0 1 1 0被O除/校验和/格式化出错380 0 1 1 1 0 0 0NIS/NPM开关设置有差别390 0 1 1 1 0 0 1环路有重复节点号3C0 0 1 1 1 1 0 0端子单元的继电器或保险丝故障或电源出错3D0 0 1 1 1 1 0 1与NIS所谓固件不协调3F0 0 1 1 1 1 1 1按Stop开关模件停止1.3.4 IMFEC12高电平模拟输入子模件IMFEC12是标准的高电平电压、电流模拟输入信号的子模件。为多功能处理器模件提供15路标准的现场模拟信号，为现场提供+24V电源。1.3.4.1 IMFEC12模件的主要功能结构模件输入：将现场采
26、集的模拟电流信号变成电压信号，并进入A/D转换器；微处理器和控制逻辑：主要功能包括在RAM中存储数据，读或传递数据至控制器模件；模拟数字转换器：将采集的模拟信号转换成数字信号；I/O子总线接口：将已数字化的现场信号或信号质量判别信号传递至MFP处理器，同时可写入处理器的相应要求。1.3.4.2 IMFEC12模件板边连接器的标注P1具有12芯，用来连接逻辑电源。P2具有12芯，用来连接控制模件的子总线。P3具有30芯，用来连接现场15路输入信号。1.3.4.3 IMFEC12模件的通道特性通道数量15路独立高电平信号输入通道通道性质15V、420mA、-10V+10V、01V、010V、05V
27、DC测量精度01VDC：0.25%；其余0.1%端子及电缆NTAI05、NKTU01对应功能码FC1321.3.4.4 IMFEC12模件使用NTAI05端子的有关设置IMFEC12模件的S1开关用来设置模件地址。在NTAI05上具有XU1XU17跨接器。其中XU1XU15用来设置每一通道的供电、输入方式；XU16没有使用；XU17用来设置输入信号类型。1.3.4.5 IMFEC12模件的使用前检查模件投入运行前必须进行下列检查：a)外观检查：表面清洁、印刷板插件无油渍，轻微敲击后无异常。b)功能检查：检查各通信口；c)状态检查：在工程师站上对模件状态进行检查；1.3.5 IMASI13高电平
28、、低电平模拟输入子模件IMASI13是通用模拟量信号输入的子模件。在模件的前面板具有2个LED，用来显示模件状态；在模件的后部具有P1、P2、P3板边连接器，用来连接模需要的电源、总线、现场信号等。1.3.5.1 IMASI13模件的每通道可单独组态，连接如下类型的现场信号：多种型号的热电偶多种型号的热电阻毫伏小信号高电平电流、电压信号在端子上具有热电阻可对热电偶进行冷端温度补偿。1.3.5.2IMASI13模件的板边连接器P1：12芯，用来连接逻辑电源P2：12芯，用来连接控制模件的子总线P3：50芯，用来连接现场信号IMASI13模件的输入特性：通道数量16路独立高/低电平信号输入通道通道
29、性质高电平：15V、420mA、-10V+10V、010V、05VDC低电平：TC：E、J、K、L、N、R、S、T、U、中国E、SRTD：铜电阻、铂电阻、镍电阻测量精度420mA：0.02%；TC/mV:0.03 %; RTD:0.05%端子及电缆NTAI06、NKAS01对应功能码FC215、FC216、FC2171.3.5.3 IMASI13模件及NTAI06端子单元的有关设置模件的S1开关用来设置模件的地址。模件的每一通道具有一个跳线器块，共16个，用来设置通道的特性。1.3.5.4 IMASI13模件的使用前检查模件投入运行前必须进行下列检查：a)外观检查：表面清洁、印刷板插件无油渍，
30、轻微敲击后无异常。b)功能检查：检查各通信口；c)状态检查：在工程师站上对模件状态进行检查1.3.6 IMASO11模拟输出子模件IMASO11是一个专门提供标准信号输出的多路通道模件。该模件具有板边连接器P1、P2、P3，以及LED等部件。该模件提供14路独立输出电路，将模拟信号送往现场。1.3.6.1 IMASO11模件的输出特性通道数量14路独立的模拟输出通道通道性质15VDC、420mADC输出精度电压方式：0.15% ； 电流方式：0.25% ；D/A分辨率：10bit;端子及电缆NTDI01、NKTU01对应功能码FC1491.3.6.2 IMASO11模件的板边连接器P1：12芯，用来连接逻辑电源P2：12芯，用来连接控制模件的子总线P3：30芯，用来连接现场信号1.3.6.3 IMASO
