dss-1型电站分散测试仿真器的研制

dss-1型电站分散测试仿真器的研制

dc控制系统在机组测试中的问题近年来，分散控制装置（cs）在火电工程中得到广泛应用，尤其是大型机组。但是,在DCS系统设计、调试、检测、维护等过程中,对DCS系统的测试,尤其是适合现场应用的测试装置还是空白。为此,我们结合本院研制的GKS-8801C分散控制系统,研制成功了性能价格比较高的DSTS-1型电站DCS实时测试仿真器,它以微型计算机为主机,实现了DCS测试装置的小型化,为电厂DCS测试和维护向实用化发展迈出了重要的一步。1在线能源cs实时测试模拟器1.1前置机c/o端DSTS-1型电站DCS实时测试仿真器以PC-486为主机,以基于STD总线的STD5000系列产品(北京康拓公司产品)为前置机,前置机中有1块8088CPU板,3块D/A转换板(每块16路),4块A/D转换板(每块16路),1块异步通讯板(带有2个串行口主机上的个串行口分别与前置机上的2个串行口相连,一个串行口用于主机向前置机RAM中写应用程序,另一个串行口用于主机与前置机之间传送数据。前置机的I/O端口与被测的真实DCS系统的I/O端子板相连。系统硬件配置如图1所示。1.2软件的软件设计DSTS-1型仿真器主机上的程序有电站仿真程序、主控程序以及两者之间的接口程序。电站仿真程序是利用美国EPRI和B&W公司联合研制的模块化建模软件包MMS开发的,生成的是FORTRAN语言的源程序。主控程序运行在Windows环境下,它是调试人员进行测试操作的接口界面,通过主程序上的模拟图、列表以及曲线窗口,调试人员可以观察被调量的变化,并向仿真程序输入各种扰动。另外,主控程序还负责主机与前置机之间的串行数据通讯。前景机上有一个用汇编语言编的应用程序,主要完成主机和DCS装置之间的数据耦合及I/O处理,并定时向主机发送数据及从DCS中采集数据。2给水设备的模拟调试2.1以接口板和党员犯GKS-8801C系统由过程控制(PCU)站、运行员站(OS)及工程师站(ES)组成,它们都通过接口板连到以太网上。为了真实模拟生产现场通过手操器对被控过程进行操作的过程,在PCU站的模出通道前加上了DFQ-6100模拟操作器(图1)。2.2控制方案设计我们以125MW火电机组的给水控制系统为例作了比较完整的仿真试验。给水控制系统采用2台互为备用的调速泵作为调节手段,并采用串级三冲量控制方案(汽包水位、给水流量和汽机调节级后压力),利用ES站上的控制系统组态软件来设计控制方案的组态图。2.3调试步骤2.3.1模入通道的模拟操作器和模出通道的信号按图1所示的连接方案,前置机D/A板的输出电缆与PCU站的模入通道相连,前置机A/D板的输入电缆与DFQ-6100模拟操作器的输出信号端相连,模拟操作器的输入信号端则与PCU站的模出通道相连。2.3.2给药程序的控制首先通过主机向前置机下载用于数据采集和I/O处理的应用程序,然后在Windows环境下启动主机上的主控程序,通过主控程序上的菜单选项,依次启动给水回路仿真程序以及用于主控程序和仿真程序之间DDE通信应用程序,使它们在后台运行。同时,在GKS-8801C分散控制系统一侧,生成、下载并启动给水控制回路的控制程序。手操器置为手动。此时整个测试系统处于待测状态。2.3.3基于主机主程序的大流量设计模型中让一台泵处于使用状态,另一台泵处于跳闸状态。因为此时手操器置为手动,设定手操器的输出,并以此信号模拟给水泵的勺管位置(表示给水流量)。通过主机主控程序,可以看到模型在此设定值下的有关物理量如汽包水位、给水流量等的变化情况。在ES站上,根据模型输出的上述物理量的大小,初步调整主调节器(水位调节器)和副调节器(给水流量调节器)的参数,使得控制系统输出的给水泵勺管位置的信号等于手操器上的设定值。通过手操器上的增、减和加速按钮对勺管位置(给水流量)进行增减操作,改变模型的运行工况,调整控制参数,为投自动作准备。2.3.4仿真程序测试选择了合适的控制参数后,整个测试系统运行稳定,满足投自动的条件,便可按下手操器上的自动按钮。此时,控制系统根据前置机D/A输出的被调物理量,输出给水泵勺管位置的信号,送入主机模型;仿真程序根据输入的给水泵勺管位置进行计算,计算出的被调物理量的数值经过仿真测试器前置机D/A转换以后,输出到GKS-8801C的PCU模入端,整个系统运行于闭环状态。在自动状态下,可以根据调节效果细调主副回路的调节参数。2.3.5系统操作外扰在控制参数基本确定以后,就可以进行控制系统抗干扰的能力测下转第页试。通过仿真测试器的主控程序的菜单选项,向给水系统仿真程序施加了各种外扰,包括汽包水位定值阶跃+10%,给水泵入口压力阶跃+20%/-10%,主汽调门阶跃±10%等。测试结果表明,GKS-8801C给水回路控制系统组态合理,控制参数正确,系统运行稳定,抗干扰能力强,能够满足实际现场的要求。