1，概述。
某电厂#6机组汽轮机为东方汽轮机厂生产的N300-16.7/537/537-8型（高中合缸）亚临界压力，一次中间再热，单轴结构，两缸两排汽，双袖汽凝汽器式汽轮机，其给水泵小汽轮机上配置了小汽轮机危急跳闸系统（ETS）和高压抗燃油电液控制系统（MEH），其中小汽轮机危急跳闸系统（ETS）控制柜放置在小汽轮机的附近，主要包括电气超速组件，西门子S7-400可编程控制器，电源组件，继电器组件，操作盘和端子排部分。用以实现小汽轮机的保护功能，盘车控制功能，高低压主汽阀试验功能，危急遮断器在线试验和油泵试验功能。其中保护功能用以监视小汽轮机的某些参数（如轴向位移大，排气真空过低等），当这些参数超过其运行限制值时，该系统就关闭全部小汽轮机蒸汽进汽阀门，紧急停机，以保证小汽轮机安全运行。
该电厂#6机组自2007年5月试运以来，给水泵小汽轮机危急跳闸系统（ETS）
控制正常，但运行及维护人员反映ETS设计存在如下问题：①每台小汽轮机ETS系统只有一套PLC装置，只要PLC装置发生故障，就会造成相应小汽轮机控制及保护功能全部丧失，可靠性不高。②PLC装置安装在现场（小汽轮机旁边），温度高，外部环境较恶劣，极易发生故障。③软件组态不开放，逻辑组态查寻不方便，故障后维护困难。
现在DCS系统运行稳定性越来越高，其实时性和可靠性均不比PLC差，为了提高小机保护设备的可靠性和方便设备的维护，该电厂决定利用大修机会，对#6机组给水泵小汽轮机危急跳闸系统（ETS）进行DCS系统改造，将ETS的控制功能融入MEH系统中，实现DCS，DEH，MEH（ETS）的一体化。
2，改造方案。
2.1控制系统简介。
该电厂的DCS，DEH，MEH控制部分均采用新华控制工程有限公司的XDPS分散控制系统，具有开放式的结构，模块化的技术设计和易于扩展的特点。
网络部分采用了虚拟环形光纤以太网，其核心部件为网络交换机。网络交换机采用了德国HIRSCHMANN公司的10/ 100M自适应RS2-FX/FX以太网光纤交换机。RS2-FX/FX光纤交换机，提供了环形网络冗余管理器的功能。被配置为RM管理器的交换机在整个环形物理网络中作为逻辑断点存在。即环形以太网虽然在物理上是个环状结构，但在逻辑上还是个总线结构。当某一段光纤或某一个交换机发生故障时，环形网在物理上退化为总线型网络，但逻辑总线特征并未发生变化，网络中的各个节点一如通常的总线型或星形网络正常工作。整个网络的容错能力得到了大大的加强。
环型网络配置示意图XDPS系统在采用环形网络的同时，沿袭了XDPS系统一贯保持的双网冗余结构，采用了冗余光纤环网。在环网的基础上又加了一道保险，形成冗余容错网。
2.2MEH简介。
东方汽轮机厂给水泵小汽轮机上配置的MEH是由东方汽轮机厂自行设计，以高压抗燃油为工作介质，以电液伺服阀为液压接口设备，以高低压调节阀油动机为执行机构，构成一套完整的MEH控制系统，控制给水泵汽轮机的转速，满足用户的要求。MEH系统主要有以下功能：挂闸；自动整定伺服系统静态关系；升速（目标，升速率）；CCS控制；脱扣；超速试验；阀门活动试验；控制方式切换。
2.3改造目标。
改造后#6机组给水泵小汽轮机危急跳闸系统将取消就地PLC控制，其全部功能由#6机组电子间内MEH控制实现，包括小汽轮机的保护功能，盘车控制功能，低压主汽阀试验功能，危急遮断器在线试验和油泵试验功能等。为了在MEH系统内实现以上功能，需将就地控制柜的信号通过通信电缆引入电子间的MEH柜，通过在A，B小汽轮机MEH的I/O柜内增加的I/O卡，进入MEH的分部式处理单元（DPU），经逻辑组态后输出，终在MEH实现原PLC控制的全部功能。
3，改造的过程。
确定方案后，该电厂利用其#6机组大修机会，将给水泵小汽轮机危急跳闸系统DCS改造作为大修的一项技改工程开始实施，具体电厂热控分部和电气分部设计，由热控分部负责施工。
3.1改造的设备清单。
改造前先由热控技术人员收集资料，罗列出详细的测点清单，主要包括小机保护I/O测点清单，盘车控制I/O测点清单，低压主气门在线试验控制I/O测点清单，高压主气门在线试验控制I/O测点清单，危急遮断器在线试验控制I/O测点清单，油泵在线试验控制I/O测点清单等，确保在改造后MEH中不会缺漏原PLC的功能。
3.2逻辑组态。
通过专用软件读出原PLC内部的逻辑组态，充分理解掌握后在新华DPU内将之按新华控制系统的方式进行组态，实现逻辑从PLC到MEH的转化，确保保护，控制及试验的逻辑百分百正确。
3.3增加的硬件。
根据新华控制系统的硬件特点，为在小汽轮机MEH上实现原PLC内的各种保护，控制及试验功能，在利用MEH原备用通道的基础上，在A，B小汽轮机的MEH的I/O柜各增加了二块BC-NET卡（站控制卡），三块LPC卡（逻辑保护卡），一块DO（数字量输出卡）卡和一块DI卡（数字量输入卡）及相应端子板，并增加一层卡槽以放置这些卡件。
其中BC-NET是应用于XDPS产品中的一个功能卡，它承担着管理I/O站内各卡件，同时又完成与上位计算机进行位总线通讯接口的任务。两块卡冗余配置，构成冗余通讯与控制。
LPC卡是专用于阀门控制的专用控制卡，该卡接受多个用于汽机保护的开关量信号，经防误动处理后，加载到硬件保护逻辑，处理后以触点方式输出。卡上所有的抗干扰和逻辑运算全用（可编程）硬布线实现，所以性能可靠。卡上设计有8位的单片机，能将卡上的输入信号和处理结果，以通信的方式向BC-NET卡，分布式处理单元及各人机接口站传送。三块卡冗余配置，实现重要信号的三取二逻辑。
同时拆除小汽轮机就地控制柜内的PLC控制回路，将就地控制柜的端子排作为转接板，终各I/O测点通过控制电缆从就地至原PLC控制柜端子排，再从原PLC控制柜的端子排引入电子间MEH内的IO卡件，终实现用MEH替代原PLC的全部控制功能。
4，改造的特点。
本次#6机组给水泵小汽轮机危急跳闸系统的DCS改造，采用新华XDPS标设与原PLC控制方式和功能进行有机地结合，实现原有的全部功能，保证了#6机组给水泵小汽轮机危急跳闸系统的运行，保护方式和以前一致，与原PLC的设计和特点有效一致，保证了小机的安全和使用寿命。
此次DCS改造，解决了该电厂原给水泵小汽轮机危急跳闸系统系统存在的多个隐患及疑难问题：1）一体化的改造，与DCS的信息交换一致，SOE，记录，历史数据的存档，分析很方便，大大降低了事故分析的难度；2）改造后的系统，开放透明，无论参数调整，软件分析修改，故障检查诊断，大大优于原系统，维修人员对新系统的掌握比原系统更容易，大大降低了事故分析处理维护的难度，从另一方面来讲，也提高了系统的可靠稳定性；3）备品备件更容易采购，也便宜得多，采购的周期也大大缩短，对机组的维护很有利；4）可靠性大大增强。本次改造，利用MEH的双冗余控制器作为ETS的控制系统，比起原单个PLC控制器，大大提高了系统的可靠性。
5，结语。
改造后#6机组给水泵小汽轮机能满出力长期安全运行，完全实现了原PLC控制的小机保护功能，盘车控制功能，低压主汽阀试验功能，危急遮断器在线试验和油泵试验功能等。其保护系统由于取消了就地PLC控制，将ETS系统纳入MEH系统中，实现DCS，DEH，MEH（ETS）的一体化，解决了原PLC单控制器控制的巨大风险，大大提高了机组运行的安全性，同时也为今后大小汽轮机ETS保护能否取消PLC控制，改为DCS控制，实现DCS，DEH，MEH，ETS的一体化，提供了实例参考。
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