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摘要：如今随着发电厂装机容量的提高和控制技术的成熟，DCS系统所监视的参数数量不断增多。能在第一时间发现重要参数异常并及时干预处理是提高机组可靠性和保障其安全稳定运行的主要手段。完善的DCS光字报警能提高运行人员的工作效率并能缩短异常来源的查找时间，本文以某电厂DCS光字报警系统改造为例为光字报警的优化设计提供参考。
关键词：DCS；可靠性；光字报警
明确DCS光字报警的设计原则，合理的对报警信号进行分类以及采用正确的报警方式和逻辑、画面组态是光字报警设计的关键。
一、以DCS软光字牌代替硬光字牌
硬光字牌报警装置的报警数量限制、与软光字报警不对应、调整麻烦、必须通过硬接线引入装置导致维护工作量大、费用高等局限性逐渐显露出来。很显然硬光字牌报警装置已经满足不了大型机组的需求，取而代之的是将其改造为大屏幕或者投影，通过增加操作员站或者使用现有操作员站采用分屏的方法与大屏幕链接，利用DCS画面组态软件做出软光字牌在屏幕中显示，实现各类报警提示运行人员。如此改造使光字报警的内容只需通过DCS软件就可以修改，组态灵活而且减少了维护工作量，使用寿命长，避免了不必要资金的浪费。
二、DCS软光字报警信息的收集与分类
1、根据某发电厂需要，机组正常运行时DCS软光字不仅限于收集以下类型信息作为报警信号：
（1）主保护动作。如汽机ETS、锅炉MFT、发电机GTS动作等。
（2）机、炉侧380V和6KV转机跳闸。如送、引、一次风机跳闸，给水泵跳闸等。
（3）机、炉、电重要参数异常，处理不当可能会导致机组跳闸。如真空低、轴振大、油压低、炉膛负压低、风量低、发电机温度异常、发电机进出水差压大等。
（4）辅机重要参数异常，处理不当可能会引起辅机故障或跳闸。如一次风机、送风机、引风机、给水泵异常等。以一次风机异常为例，信号主要有轴承振动大、轴承温度高、喘振、润滑油、控制油压低等。
（5）电气设备故障。如发电机、主变、6KV、380V、PC段、保安段、MCC段等开关设备故障、参数越限等。
（6）主辅系统参数异常。如凝结水系统、汽水系统、循环水系统、制粉系统、风烟系统异常等。以炉汽水系统异常为例，信号主要有炉膛管壁温度高、炉管泄露、主再热蒸汽温度、压力超限等。
（7）重要自动切除。如CCS、给水自动、水位自动、主、再热气温自动、送、引风自动等。
（8）DCS系统异常。如电源故障、卡件、CPU故障、信号接地、超温、网络异常以及工程师站、操作员站等上位机故障等。
（9）重要热工设备异常。如TSI、TDM、四管泄漏、吹灰、煤耗等装置故障、执行器报警、指令与反馈偏差大等。
（10）机组重要冗余开关量、模拟量用于调节、联锁、保护的信号不一致。例如三取二的开关量信号其中一个开关故障，导致报警信号报出，或者三取中的模拟量信号其中一个信号异常，导致信号失真等，类似情形不易被发现，易发生误动。
（11）环保数据超限。如脱硫、脱硝效率、NOX、SO2含量、烟尘浓度，分析仪表装置故障等。
2、为使运行人员方便、快速的对报警信号进行查找，将所有软光字信号按机组设备区域划分为汽机、锅炉、电气三类。此外，将信号分级，不超过三级，设为二级即一般报警信号和重要报警信号，用于画面中颜色区分以及报警先后顺序的显示。
三、DCS软光字报警设计
1、为了方便运行人员在操作台位置上能看清软光字牌的内容,将软光字牌内报警选项总数量控制在100块以内并且根据屏幕大小来调整报警选项框的大小。考虑将互相关联的信号整合在同一类型的报警选项中，例如将凝结水系统中的重要设备故障信号如凝泵变频器轻、重故障报警信号放入凝结水系统异常的选项中等。
2、DCS软光字牌应保留原硬光字牌具有的声光报警、人工确认和试验等功能。在运行人员操作台上设置报警确认和试验按钮，另外软光字牌的音响功能应设置投切功能，避免机组在停机检修或者调试时造成无谓的声音干扰，机组正常运行时应投入音响报警功能。
3、DCS软光字牌（即大屏幕）的画面作为一级画面，操作员站可以调出一级画面，通过鼠标点入相应的报警类型选项进入二级画面，在二级画面中根据信号颜色变化从中查找到相关报警信息来源。在二级画面中设置可以直接转入相关系统画面或逻辑的链接选项，方便运行人员快速查看与报警相关的画面与逻辑。
4、采用DCS软光字牌为主，过程报警滚动条为辅的原则进行设计。过程报警滚动调中涵盖了DCS中所有过程报警点的报警信息，而软光字牌中则是从中提取出重要报警进行归类，配合相应的声光报警提示运行人员。当有机组有异常发生时，DCS软光字牌（即大屏幕）发出声光报警，运行人员看到后可以在操作员站中调出一级画面，通过鼠标选中报警选项进入二级画面，也可以直接操作与大屏幕相连接的操作员站进入二级画面浏览报警信息。软光字牌发出报警的同时，过程报警滚动条中也应出现与其一致的报警信息，核对报警信息无误后迅速进行处理。
5、机组正常运行时，为了避免因机组当前工况要求需要人为启停一些重要设备时触发DCS软光字报警干扰运行人员，采用一些辅助逻辑来屏蔽报警信号。例如在人为停运磨煤机时应采用磨煤机运行信号取非与上停止指令未发出的逻辑屏蔽人为磨煤机跳闸报警信号；重要辅机油系统压力低报警与上辅机已运行信号等。
6、当机组采用冗余测点分别用作画面显示和联锁保护时，应尽量选用参与联锁保护的测点用作报警使用，减少误报的几率。
四、DCS软光字报警的逻辑与画面设计
1、某电厂DCS光字报警系统改造中以引风机系统异常为例介绍报警的逻辑组态（如下图）。
当系统检测到PBOA和PBOB点均为1时，相应报警选项成红色闪烁状态。运行人员手动确认后若PBOB点还存在，相应报警选项则成红色平光状态，PBOB点复归后成背景色。
当系统检测到PBOA和PBOC点均为1时，相应报警选项成黄色闪烁状态。运行人员手动确认后若PBOC点还存在，相应报警选项则成黄色平光状态，PBOC点复归后成背景色。
在DCS画面组态软件中可以设置PBOB比PBOC的优先级高，当PBOA、PBOB、PBOC点同时为1时，相应报警选项成红色闪烁状态。运行人员手动确认后若PBOB、PBOC点还存在，相应报警选项则成红色平光状态；运行人员手动确认后若PBOB复归而PBOC点还存在，相应报警选项则成黄色平光状态，PBOC点复归后成背景色。
当系统检测到PBOB或PBOC点为1又复归为0，而运行人员没有及时确认报警信息，这时相应报警选项则成绿色闪光状态，用来提示此项报警有发出过，运行人员可以通过过程报警滚动条来查找之前发出的报警信息，核对后手动确认，相应报警选项的绿色闪光报警消失成背景色。
当系统没有检测到任何报警发出时，相应的报警选项成背景色。
只要有报警选项成闪光状态，相应的报警喇叭就会发出警示声音提示运行人员。有条件的机组可以考虑加入语音报警。
3.在二级画面中，当报警信号发出时，一般报警则呈现黄色平光状态，重要报警则呈现红色平光状态。报警信号消失后，自动复归成底色状态。
4.过程报警滚动条作为一个独立的画面与软光字牌报警画面相互独立，运行人员手动确认软光字牌报警时对过程报警滚动条没有影响。在过程报警滚动条中，只要有报警信号发出，相应的报警就会出现在过程报警滚动条中并呈现红色闪烁。当报警信号复归时，过程报警滚动条中相应报警信息就由红色闪烁变成底色显示表示报警已经复归。
结语
在设计DCS软光字报警前应做好充分的调研和规划工作，充分考虑到运行人员的操作习惯。应组织各专业的人员参加专题讨论会，提出相关建议，明确软光字报警的设计原则，整理需要采集的报警信息并对其分类。根据设计原则以及各专业要求来设计相关报警逻辑，避免因思路不统一造成的逻辑重复修改等工作。定期组织讨论并完善报警信息的收集，修改不合理的报警设置，提高DCS光字报警的可靠性。
参考文献
[1]熊辉.DCS报警优化设计及应用[J].轻功科技,2015,(195):118-119.
[2]朱北恒,孙长生,龚皓.火电厂热工自动化系统试验[M].北京:中国电力出版社,2006.
[3]DL/T5175-2003.火力发电厂热工控制系统设计技术规定[S].北京:中国电力出版社,2013.