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1 原SCS系統(tǒng)存在的問(wèn)題

    吳涇熱電廠在20世紀(jì)90年代初投運(yùn)的2臺(tái)300MW火電機(jī)組，原SCS控制系統(tǒng)自投運(yùn)起一直運(yùn)用至今。該系統(tǒng)主要控制六大風(fēng)機(jī)、空預(yù)器、給水泵、凝泵、真空泵、疏水系統(tǒng)等的相關(guān)連鎖和保護(hù)功能。原系統(tǒng)采用MODICON-984系列的PLC系列的卡件，以雙機(jī)熱備組態(tài)CPU，由9個(gè)遠(yuǎn)程站、35個(gè)機(jī)架、2700余點(diǎn)I/O信號(hào)構(gòu)建了該系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)十幾年的運(yùn)行，主要存在以下問(wèn)題：

    （1）設(shè)備老化，設(shè)卡件性能不穩(wěn)定。該系列控制卡件早已停產(chǎn)，品備件無(wú)法采購(gòu)。

    （2）系統(tǒng)組態(tài)不合理。原控制系統(tǒng)采用單電源卡配遠(yuǎn)程站設(shè)置，并在該遠(yuǎn)程站下串接2～3個(gè)I/O機(jī)架，如果該遠(yuǎn)程站電源或通信出現(xiàn)故障，會(huì)導(dǎo)致該遠(yuǎn)程站及下帶的I/O信號(hào)全部失去，后果非常嚴(yán)重。

    （3）原SCS-PLC控制系統(tǒng)與DCS通信方式為MB方式。由主通信卡件和備用通信卡件各引1路MB通信線至上位DCS側(cè)通信卡件上。然而，當(dāng)PLC側(cè)CPU熱備切換后，MB通信也隨之切換，但上位DCS側(cè)通信卡件僅在DCS通信卡件故障時(shí)才會(huì)切換，不會(huì)因?yàn)橄挛幌到y(tǒng)通信切換而切換。所以，實(shí)際工作情況是當(dāng)PLC側(cè)熱備切換，上位DCS系統(tǒng)卻無(wú)法跟隨PLC側(cè)MB通信切換而切換，造成通信中斷。

    （4）編程軟件為WIN98平臺(tái)下的MODSOFT軟件，已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)在常用操作軟件的要求，備份非常不便。

圖1 原SCS系統(tǒng)局部拓?fù)鋱D

2 SCS系統(tǒng)的硬件升級(jí)改造

    原SCS系統(tǒng)采用MODICON 984系列CPU作為本地站，以P890、P810等電源通信模塊和同軸電纜方式構(gòu)建起9個(gè)遠(yuǎn)程站、35個(gè)機(jī)架、2700余點(diǎn)I/O信號(hào)。I/O模塊都為標(biāo)準(zhǔn)的交流220V輸入模塊，直流24V輸入輸出模塊，繼電器輸出模塊等。所以，模塊更新升級(jí)到QUANTUM系列，基本為一一對(duì)應(yīng)的更替。本地站采用140CPU534配置，I/O模塊采用140系列對(duì)應(yīng)模塊。由于QUANTUM系列主板最大為16槽，原MODICOM 984系列主板最大為10槽，通過(guò)合并一些原配置卡件較少的機(jī)架后，將原來(lái)35個(gè)機(jī)架降至29個(gè)機(jī)架，節(jié)省了不少安裝空間。

3 SCS系統(tǒng)組態(tài)優(yōu)化及電源冗余配置

    原SCS系統(tǒng)采用單電源卡配遠(yuǎn)程站設(shè)置，并在該遠(yuǎn)程站下串接2～3個(gè)I/OP機(jī)架。這種組態(tài)安全穩(wěn)定性較差。一旦電源卡出現(xiàn)故障，可能導(dǎo)致該機(jī)架失電，以及同在一個(gè)串接回路中的2～3個(gè)I/O機(jī)架全部失電，這些機(jī)架上I/O卡件所帶的I/O點(diǎn)全部失去，造成嚴(yán)重后果。我廠曾經(jīng)因?yàn)镾CS系統(tǒng)電源卡發(fā)生故障，造成重要輔機(jī)跳機(jī)，甚至發(fā)生MFT的事件。考慮到SCS系統(tǒng)在主控系統(tǒng)中的重要地位，此次升級(jí)改造將SCS系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)優(yōu)化及冗余電源的配置。

    組態(tài)優(yōu)化是將原來(lái)2～3個(gè)串接連接的I/O機(jī)架各自獨(dú)立組態(tài)為遠(yuǎn)程站，每一個(gè)機(jī)架出現(xiàn)電源通信故障都不影響其他機(jī)架的正常工作。另外，將遠(yuǎn)程站原單電源配置升級(jí)為QUENTUM系列冗余電源配置。當(dāng)其中某一電源卡發(fā)生故障，冗余電源將獨(dú)立為機(jī)架供電，并顯示故障指示燈，提示維護(hù)人員更換電源卡。

4 解決SCS系統(tǒng)與上位DCS系統(tǒng)通信切換問(wèn)題

    原SCS本地主站和熱備站各有一條MB通信線與DCS主備MB通信卡相連。如果SCS出現(xiàn)主備切換，即原主站MB通信線切換到了熱備站MB通信線，而上位DCS MB通信卡并沒(méi)有因此而切換，造成SCS與DCS通信中斷。通過(guò)此次升級(jí)改造，將原MB通信方式升級(jí)為MB+通信，主站和熱備站MB+通信線通過(guò)MB+分支器合成一路送至DCS處，再由MB+分支器分為兩路連接到DCS主備MB+通信卡上。由于SCS側(cè)主備切換，MB+通信卡采用相同地址，DCS側(cè)可將該地址組態(tài)于MB+通信協(xié)議中，無(wú)論SCS側(cè)主備如何切換，DCS側(cè)都能通過(guò)MB+分支器查找到SCS側(cè)處于工作的PLC本地站與之通信。同樣，如果DCS側(cè)出現(xiàn)主備切換，也通過(guò)MB+分支器仍然保持與SS的通信聯(lián)絡(luò)。