Ovation系统介绍电厂 火电厂 维修 热工 热控 故障解决方法

1、热控调试关于热控调试关于OVATION系统的一点简介系统的一点简介 热控陈昭目录目录Ovation系统的硬件Ovation系统的软件调试过程中一点总结Ovation系统的结构及硬件典型的典型的OVATION系统结构系统结构编程中心（建立数据库，控制逻辑）Power Tools 服务器Oracle 数据库服务器操作员站操作员站 监视和控制过程的操作员接口历史站CNTRL151252历史历史/记录服务器记录服务器长期点数据的存储（周、月、年）检索操作站/报警站的历史趋势冗余控制器对冗余控制器对其它工作站PROCESS( Power plants, Blast Furnaces, Waste Tre

2、atment plants, etc.) CNTRLCNTRLCNTRL操作员站服务器/工程师站服务器服务器/工程师站工程师站冗余控制器对冗余控制器对实时控制器，扫描、刻度变换、监测全部的过程输入，输出控制信息给过程。在OVATION网或乙太网上广播点信息。switchswitchPrimary主交换机主交换机备交换机控制器（冗余）控制器（冗余）工作站工作站电缆断开电缆断开!基于开放式工业标准，Ovation系统采用了大量标准的商业化硬件，并能将第三方的产品很容易地集成在一起。网线插拔后需重启控制器，否则显示橙色，failmode报警每扇门都有风扇每扇门都有风扇FFFFFFFFP C E I

3、1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9

4、10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

5、16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16w控制器底盘控制器底盘安装板安装板I/O branch 18 ModulesI/O branch 28 ModulesP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C

6、E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7

7、8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

8、 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wWPower SupplyWPower Supply 控制器控制器 机柜图机柜图FrontRear冗余电源冗余电源电源分配转换板电源分配转换板I/O branch 3控制器主板左侧控制器主板左侧接至接至R R侧侧8 ModulesI/O branch 4控制器主板右侧控制器主板右侧接至接至R R侧侧8 Modules4 I/O 电缆通道提供顶电缆通道提供顶或底部接入或底部接入每个摸块的每个摸块的I/O端子块端子块 同样，同样，5 5号支线是号支线是3 3号支线接至扩展柜的号支线接至扩展柜

9、的6 6号支线由号支线由4 4号支线接过去号支线接过去F F侧：主备控制器侧：主备控制器R R侧：电源（整个控制柜侧：电源（整个控制柜4 4条支线条支线3232个卡件）个卡件）P C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8

10、9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1

11、5 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wFrontP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I

12、1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9

13、10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

14、16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wP C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16wWPower SupplyWPower SupplyRear控制器底盘控制器底盘安装板安装板I/O branch 58 ModulesI/O branch 68 Modules冗余电源冗余电源电源分配转换板电源分配转换板转换板转换板I/O branch 38 ModulesI/O branch 48 Modules每个摸块的每个摸块的I/O端子块端子块 扩展柜扩展柜1 2 3 4 5 6 7 1 2 3

15、 4 5 6 7 8 88 8 2 12 1终端器终端器I/0 子系统结构 Electronics Module电子电子模块模块Personality Module特性模块特性模块I/O基座基座 Base/Termination Unit Automatic Interconnection of I/O Bases自动互连自动互连I/O总线总线Spare Fuse Holders 备用保险丝孔备用保险丝孔Wire Strip Gauge信号端信号端l每个基座有2个I/O卡槽lI/O卡支持热插拔即带电插即带电插拔l模块电源和辅助电源由总线连接l模件有电子ID号l电子模块和特性模块都有代号Term

16、inal block support single 12 AWG cable two 14 AWG cable down to 22 AWGEmoduleEmodule实现数实现数/ /模转换，型号要与模转换，型号要与PmodulePmodule对应对应PmodulePmodule提供通信介质的连接提供通信介质的连接模块电源为卡件的工作电源，模块电源为卡件的工作电源，辅助电源是指系统供电方式下辅助电源是指系统供电方式下提供给现场变送器的电源提供给现场变送器的电源 I/O 模件16 Channel Digital Input 16 Channel Digital Input 16 Channel

17、 Digital Output16 Channel Digital Output4 Channel Analog Output4 Channel Analog Output8 Channel Analog Input 8 Channel Analog Input 4 Channel 3 and 4 wire RTD Input 4 Channel 3 and 4 wire RTD Input 16 Channel Sequence of Events16 Channel Sequence of Events每个I/O分支有LED显示,多种颜色表示多种通讯方式，易于查错和维护 I/O 卡指示 标

18、准状态指示 字符指示特性红红 非正常状态绿绿 指示正常条件和状态Power电源 (绿灯)辅助电源Communication通讯 (绿灯)External Error外部出错 (红) Internal Error 内部出错(红) 通道状态指示数字通道 - 绿 = ON此情况下不能判别该通道好坏，只能判别当前状态是0或1模拟通道 - 红 = Channel Error通道出错一般是I/O卡件坏或本身信号有问题PEI12Cn模件种类减少，功能单一化。每块功能插件板分为电子模块和特性模块两部分，通过特性模块实行不同量程，不同接线（单端或多端）的转换，然后送入电子模块进行A/D转换等功能； n电子模块E

19、卡：A/D、D/A的转换，特性模块P卡：信号隔离，若P卡为TC卡，P卡内含冷端补偿温度补偿电阻，E卡与P卡匹配（颜色、代码）；n事件顺序分辨率达0.125msn5个控制任务区，每个控制区速度可选（10mS30S）；n模块化设计，装卸无须专用工具；n基座和插槽完全相同，每个模件均可在任意槽路中入座，组态有高度灵活性（除继电器基座）；n所有模件均可在线带电插拔；n通过总线提供模块电源及辅助电源；n电子模块和特性模块之间有彩色标志，特性模块上有信号指示；（卡件特点）工作站工作站工作站：包括服务器（每个网段只能有一个，或另有一个冗余服务器），工程师站，和操作员站，此三站可在同一台机上。另有历史/报表站

20、，性能计算站等。所有的工作站其硬件结构相同，但装载的应用软件不同，所有站都附有公共软件Windows及Ovation基本软件服务器上装有服务器上装有：数据库（整套系统只有一个），只有组态时需要用到服务器（组态特点：离线），该数据库包括：点信息、网络配置文件（如各个站的MAC地址，网络地址等等），图形文件（SAMA图，流程图等），各站的配置文件工程师站（工程师站（EWSEWS）装有）装有： Ovation的组态工具（如AutoCAD,及CB,GB工具），对系统进行组态并下装到服务器，但工程师站必须有某项许可才可以进行某项操作操作员站（操作员站（MMIMMI）：）：Ovation 人机接口界面历史

21、历史/ /报表站：报表站：历史数据存储服务器具有工程师站和操作员站的功能，工程师站具有操作员站的功能 OVATION网络中的数据流组态组态|控制器下装控制器下装|操作员站下装操作员站下装滨海热电厂滨海热电厂#1机组机组6月月1日日MFT事故原因事故原因热工组-陈昭2010年6月1日19:07:50，工况：磨组A/B/C运行；送风机A/B、引风机A/B、一次风机A/B运行；汽泵A转速：3440r/m;汽泵B转速：3442r/m; 燃料量：83.86t/h；负荷：179.85MW；主汽压力：11.52MPa；高/低旁路全关，汽包水位：-51.43mm。19:07:51，因DEH工程师站将本地硬盘中

22、原有的DEH（drop30）逻辑编译下装至DEH控制器，导致控制器清空下装； 19:08:09，该控制器下装完成，因和利时系统特性（控制器清空下装时，所有输出信号清零，输入信号不变，详见：和利时系统调试中注意事项），DEH误跳，首出为“DEH超速”。同时DEH误动触发MFT动作，首出为“汽机跳闸”；MFT发生后，A/B一次风机跳闸，A/B汽泵跳闸，电泵自启动，制粉系统停运；MFT后动作一切正常（曲线见附图）；19:08:20炉膛负压跌至-3.32 kPa，触发MFT后送/引风机跳闸保护（定值-3.3kPa）。处理及预防同类事故方法：将DCS及DEH各计算机中的本地逻辑全部删除，所有计算机使用逻

23、辑从DCS工程师站引用（此条措施本已应用，后因厂家更换该台计算机而遗留本地逻辑）；在打开任何控制器逻辑时，都应仔细查看该逻辑是否共享自工程师站最新逻辑；逻辑的查看及使用，应根据调试过程中总结出的“和利时控制系统调试注意事项”进行，避免机组运行过程中控制器情况下装。附：以下和利时系统调试注意事项中有关几条：第2：打开某个站需先看看别的电脑是否打开同一个站，不能同时打开同一个站，更加不能同时修改同一个站逻辑，防止出现系统错误。第14：工程师站5台电脑逻辑都是从工程师站主机直接读取，其余4台电脑上本地的逻辑应该删除，否则会误操作打开本地逻辑修改后下载，覆盖掉正式逻辑。数据存储和广播规则：闪存存储组态

24、、算法等（掉电不会数据丢失），其闪存数据只有在有请求时才在网上广播。RAM中存储动态数据（变化的数据值）和静态数据（但控制器一旦掉电，RAM中存储的数据会丢失）。RAM存储的部分动态数据实时上网广播；RAM存储的静态数据只有在有请求时才在网上广播。（控制器数据流）DCS系统接地n不同厂家的DCS，对接地系统要求有所不同。多数DCS采用DCS侧屏蔽单点接地方案 Ovation系统软件Ovation 组态工具组态工具Control BuilderDrop LoaderGraphics BuilderPoint BuilderI/O BuilderSecurity BuilderSystem Con

25、figuration点组态定义I/O卡件安全级别及相应的权限系统组态数据库下装至Drop控制回路组态SAMA图流程图工具n1，安装软件n2，在服务器上加网上的站n3，设置各站的参数（控制器）n4，启动站 n5，划分操作区域“Srcurity-Point Access Labels”n6，对各个控制器定义I/On7，建立I/O点n8，控制回路组态n9，画流程图n10，下装 n11，其他组态：趋势组，操作员键盘等n包括了组态工具、画面生成工具、点信息定义工具、下装工具等的一系列软件系统，是DCS系统工作的核心。1. 点记录的概念 点是一个数据集，在一个点中记录有各种信息：点名、 点值、点的报警状态

26、、等。2.点的种类：十一种类型过程点：LA 模拟量点（输入/输出）该信息包括数值、量程、高低报警限等。DA豪华模拟量点LD数字量点，只能接受一个开关量信号DD豪华数字量点LP打包点（可打包16个开关量，不能打包模拟量点）DP豪华打包点硬点：DU站点，收集信息的对象为站，包括控制器RN节点点，收集对象为远程I/O控制器RM模件点，收集对象为I/O卡件信息 LC 算法点，只接受运算过程信息 PD打包数字量点，只用于数据传送点记录的概念点记录的概念点的质量点的质量 质量显示好质量:Good 无一般质量:FairF点值由操作员输入（强制强制）质量继承较差质量:PoorP点值超过RV(高响应值) ，RW

27、 (低响应值)当算法点的输入有Poor点时，算法点为P坏质量:BadBI/O硬件故障点退出扫描点值超过EH(高工程值) ， EL (低工程值) 质量继承通讯中断:Time-OutT通讯中断发生时间：发生时间：2007年12月3日 8点25分36秒机组状态：机组状态：机组并网：机组并网：已并网实发负荷：实发负荷：290MW主要参数：主要参数：主汽流量1005t/h；主汽压力15.63MPa；主汽温度532；运行方式：运行方式：CCS，三冲量两台汽泵并列出水，电泵备用MFTMFT首出首出汽包水位高高高原因分析：原因分析： 8点19分15秒：因二级减温水流量变送器送出电流超4mA低限导致流量测点品质

28、变坏，通过系统品质传递，给水流量点品质变坏，从而造成给水自动撤出，两台汽泵维持4900rpm稳定出水，运行人员未发现；8点24分21秒：水位跌至66mm，运行人员发现给水主控撤出，立即手动干预，误将给水指令由68.7降至40，水位跌至72mm；1秒后发现操作有误，开始点动增加给水指令，至8点24分50秒，给水指令由40增加至93.3，小机A，B转速由4900rpm升至5400rpm，给水流量由826t/h迅速增加到1117t/h；8点26分04秒：汽包水位突升至255mm（保护值为254mm延时10秒）并继续升高；8点26分14秒：汽包水位高高高MFT动作；事故反措：事故反措：在手动干预水位时

29、，应注意水位变化特性，防止大幅波动增加重要控制回路自动撤出的大屏报警对于影响主要自动回路信号进行零位钳制：通过就地变送器的零位模式，将信号小于4mA的电流值一律限制到4mA强制的几个注意点n对于下游自动有影响的AI测点强制，一定要先强制该点品质，再强制该点数值。n对于某些需要处理的三选参数之一，可以通过强制该点品质为坏来屏蔽该点对三选后参数的影响，同时不影响该点在DCS中的显示。（对于含有品质判断的回路也可采用相同的做法）n对于任何检修的强制，都需要做到既能撤出保护，又能检视参数的变化。n对于SCS逻辑中开关量的强制，建议直接强制，此时强制后该点品质直接变为FAIL，有助于逻辑中的分辨。n对于

30、无强制选项的点，需要在点组态中定义该点的组，下装后方可强制。点的刷新速度n点的刷新速度取决于：现场送至I/O卡件：I/O卡的刷新速度nCTL处理该数据的速度：CTL Tasks的处理速度nCTL把数据送至highway:CTL的广播速度n流程图上处理该点的速度发生时间：发生时间：2007年11月26日 1点16分15秒机组状态：机组状态：机组并网：机组并网：已并网实发负荷：实发负荷：191MW主要参数：主要参数：主汽流量557t/h主汽压力14.36MPa；主汽温度536；运行方式：运行方式：BASE，电泵及小机A三冲量并列给水MFTMFT首出首出汽包水位高高高原因分析：原因分析： 0点47左

31、右：CCS方式下负荷从300MW摆动至194MW,产生10MW幅度的高频振荡；1点09分06秒：撤出CCS方式，修改DEH逻辑(DROP41)：在CCS至主汽调门的指令前增加滤波模块；1点10分左右：逻辑修改编译后根据西屋操作规范：先下装辅控制器DROP91，辅控制器下装完成之后，1点10分51秒，在下装主控制器DROP41过程中，负荷参考由73%瞬间跌至0%，主汽流量由560t/h突降至132t/h，瞬间汽压升高将汽包水位压跌至-75mm；主控切换完成后指令恢复，主汽流量恢复至550t/h，汽包水位窜高；1点13分14秒：汽包水位升至145mm，运行撤出给水自动，通过给水主控同时降低小机A及

32、电泵出力，减至40t/h左右的给水量，20秒后同时抬高电汽泵出力，给水流量升至800t/h；1点13分51秒：汽包水位至40mm，维持小机A转速4750rpm，电泵转速升至5300t/h，水位升至230mm；此后逐步降低电泵转速，30秒后至4750rpm，55秒后至零；1点16分05秒：水位升至254mm，并继续窜高，10秒后MFT动作。事故反措：事故反措：1，建议西屋规范控制器下装规则2，建议西屋对扫描周期短的控制器切换时的失控问题提供预控措施OVATION系统在组态方面几个特点：l组态流程图简洁直观，便于理解；l模块库内部没有特别算法模块；l组态工具基于AUTOCAD二次开发，易于上手；l模块内含跟踪信息、品质信息、时序信息，需关注；l部分算法模块受计算扫描时序影响，需关注；l部分算法在线修改参数会引起输出跳变，需关注；l离线增加模块修改组态后，下装会引起输出跳变，需关注；l（个人认为，DCS编译下装即使不引起数据失常也会增加控制器故障事故的风险，需谨慎！也应注意清空下装）关于OVATION系统中跟踪问题的总结nOVATION系统将跟踪信息直接隐含在了模拟量控制模块中。n涉及到跟踪问题的