烟气脱硫工程.docx
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烟气脱硫工程
密级
检索号614-080472
技术文件
发电厂烟气脱硫工程
DCS受电及I/O通道测试方案
长兴发电厂烟气脱硫工程
DCS受电及I/O通道测试方案
方案编写：
方案审核：
方案批准：
目录
1
前言............................................................
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XDPS系统简介...................................................
1
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控制系统构成....................................................
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机柜受电........................................................
4
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DCS机柜柜内设备受电............................................
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6
网络恢复与功能试验..............................................
5
7
I/O通道测试.....................................................
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安全措施及注意事项..............................................
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使用工具........................................................
10
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附表............................................................
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长兴发电厂烟气脱硫工程调试过程记录表清单
长兴发电厂烟气脱硫工程调试质量控制实施情况表
长兴发电厂烟气脱硫工程分系统调试前检查清单
长兴发电厂烟气脱硫工程技术交底单
DCS系统配电柜受电前检查记录表
DCS系统机柜受电前检查记录表
DCS系统机柜柜内设备受电前检查记录表
DCS系统配电柜受电记录表
DCS系统机柜受电记录表
DCS系统机柜柜内设备受电记录表
数字量输入模件DI通道测试记录表
数字量输出模件DO通道测试记录表
模拟量输入模件AI通道测试记录表
模拟量输出模件AO通道测试记录表
脉冲量输入模件PI通道测试记录表
【摘要】本方案对长兴发电厂烟气脱硫工程XDPS分散控制系统做了简单的介绍，叙述了系统首次受电、软硬件恢复及I/O通道测试的步骤和注意事项，供参加此项工作的调试人员参考。
【关键词】长兴发电厂烟气脱硫XDPSDCS受电I/O通道测试调试方案
1前言
长兴发电厂4×300MW燃煤机组配置了四套300MW等级的石灰石-石膏湿法脱硫（FGD）系统。
整个FGD装置包括烟气系统、石灰石浆液制备系统、吸收塔系统、石膏脱水及储运系统、工艺水和回用水系统、及废水处理系统等。
长兴发电厂烟气脱硫工程DCS控制系统采用上海新华公司的XDPS系统，对生产过程进行实时监控，具有较高的自动化水平。
整个FGD装置DCS系统包括数据采集与处理系统（DAS）、模拟量控制系统（MCS）、顺序控制系统（SCS），并通过硬接线与机组进行信号交换。
DCS系统包括3个配电柜、2个交换机柜、11对控制器（DPU）、15个端子柜，5台操作员站、1台工程师站、1台历史站、与之相配套的打印设备。
I/O点数约4592点。
运行人员在FGD控制室通过操作员站，在少量就地操作和巡检人员配合下，对FGD设备进行启停、正常工况的监控以及异常工况下的事故处理。
1.1调试内容与目的1）2）3）4）5）6）7）
检查DCS系统设备互连正确，系统完整；
确认电源系统设置正确，电源供给正常，接地系统连接正确，接地电阻达到系统要求；
完成系统受电，确认设备正常恢复工作状态；
完成设备必要的功能性试验，确认功能正常；
完成系统及应用软件安装、测试，确认功能正常；
确认控制系统各数据通道工作正常，精度符合要求；
确认外围设备工作正常。
1.2I/O依据和标准
1）SDJ279-90《电力建设施工及验收技术规范》（热工仪表及控制装置篇）
2）《电力建设施工技术管理制度》
3）《火电工程调整试运质量检验及评定标准》（建质[1996]111号）
4）《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程》（电建[1996]第159）
5）《热工仪表及控制装置检修运行规程》（水电生字[1986]93号）
6）《浙江省电力工业局热工监督工作实施细则》（浙电技监[1997]624号）
7）《火力发电厂分散控制系统在线验收规程》（DL/T659—1998）
8）《火力发电厂电子计算机监视系统在线验收测试暂行规定（试行）》
9）《工业用廉金属热电偶检定规程》（JJG351－96）
10）《工业铂、铜热电阻检定规程》（JJG229－98）
2XDPS系统简介
2.1系统简介
XDPS是新华分散处理系统（XinhuaDistributedProcessingSystem）的英文缩写，它代表了新华的产品系列。
XDPS可以构成各种独立的控制装置、分散控制系统DCS、监控和数
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据采集系统（SCADA）。
它可以完成实时数据采集、过程控制、顺序控制、报警检测、监视及数据的记录、统计、打印等处理。
2.2XDPS的体系结构
XDPS由高速数据网和连接在网上的MMI（人机接口站）与DPU（分散处理单元）三大部分组成。
DPU面向被控对象，进行快速数据输入输出处理和闭环控制计算，完成报警检测，同时接收操作指令和组态修改指令。
MMI包括OPU、工程师站ENG、历史数据站HSU、计算站CAC。
面向操作员以流程图、棒状图、曲线等方式提供数据，解释操作指令并送到DPU。
通过MMI，操作者和工程师可对监控过程进行干预和修改，还可在网上任一台打印机上打印资料。
2.3XDPS系统特点
1）采用现有通用硬件构成主计算机，具有高性能价格比；
2）采用成熟的计算机网络通讯技术，构成高速的冗余实时数据网；
3）实时性高；
4）网络上节点数1-250个任意配置；
5）系统集过程控制，顺序控制及数据监视和记录分析于一体。
3控制系统构成
系统主要设备构成及功能如下：
3.1高速数据网
高速数据网是XDPS最重要的部分，高速数据网主要完成实时信息的共享和文件与打印的共享。
实时信息是指实时点、时钟、报警信息和操作指令及组态指令等。
在DCS和要求较高的SCADA应用中，由于系统的实时性要求很高，所以XDPS的高速数据网通常分为两个部分：
实时数据网和信息数据网。
实时数据网通常为冗余网络，用于完成实时信息的传送。
信息数据网一般用由操作系统直接支持文件与打印共享的通用网络。
由于DPU没有打印和文件共享功能，因此信息网只连接MMI。
不管是哪一种网络结构，XDPS网络底层可采用802.3协议，高层采用TCP/IP协议。
由于都是世界上最标准和支持最多的协议，所以网络有很好的可靠性和扩展性；网上最多可连接250个节点。
系统中可定义128000个全局实时点，传输数率为10Mbps或100Mbps。
3.2DPU
DPU通常由电源、两台互为备用的工业微机、I/O卡件和接线端子组成。
XDPS的DPU可接受两路电源，隔离后供冗余的DC/DC电源，再供给工业微机、I/O卡件及外部测点的采样电压和变送器供电。
DPU保证任一路电源或任一个直流电源模块故障下都不会影响DPU的正常工作。
工业微机采用通用的PC结构，使用奔腾CPU，64M以上内存，其中模拟量最快I/O扫描周期为100ms，开关量最快I/O扫描周期为50ms处于主控态的微机在一个周期内向跟踪机拷贝必要的数据，跟踪机可在一个周期内实现无扰切换。
DPU的组态数据和中间执行数据存放在电子盘上，断电后重新启动无需人工干预。
XDPS标准的I/O系统包括模拟量输入/输出、数字量输入/输出、测速及脉冲输出、接后备手操器的回路控制卡和专门用于汽机控制的阀门控制卡件。
每种卡都带有CPU，完成A/D、D/A，故障检测和消抖动及事件顺序记录等预处理。
高层的工业微机只需要完
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成计算，双机切换和实时数据网的接口等。
XDPS具有60多种预定义的标准算法，包括PID、自整定控制模块、算术逻辑运算、手操器等，还有实现SOE和追忆记录的特殊算法，使SOE分辨率<1ms。
除了标准的I/O卡件外，根据不同的应用，XDPS可接受不同的I/O系统。
XDPS通过标准总线和串口，使用不同的I/O驱动，可连接不同厂商的卡件和智能仪表，应用广泛。
XDPS中将实现全部或部分DPU功能的计算机或软件称为虚拟DPU。
这样与非标准I/O接口的计算机节点是虚拟DPU。
专用与外部控制系统接口的计算机是虚拟DPU，宿主在MMI上进行计算，通讯的软件也是虚拟DPU。
虚拟DPU的概念使XDPS中的DPU和MMI的概念清晰、接口明确、简化了设计，能适应各种场合。
3.3MMI结构特点
MMI是XDPS人机接口界面，是收集、记录和恢复各种记录的手段。
MMI可被用作工程师站（ENG），操作员站（OPU）和历史记录站（HSU）。
所有功能又可在一个MMI上实现。
MMI通常用工业PC或工作站构成，运行Windows95或WindowsNT操作系统，外接任何Windows所支持的磁盘，显示器及打印机等设备。
MMI提供强大的工程师工具，包括数据库生成工具，图形方式的流程图生成工具和图形方式的DPU组态调试工具，使工程师能以可视的图形干预、组态、调试控制过程。
通过MMI的界面操作员可以多窗口方式看到流程图、功能组图、棒图、各种显示方式的趋势、报警历史、报警一览等，方便的通过单点、一览、成组和分层次的自检等手段查询XDPS的工作状态。
通过专用键盘或流程图和功能组图中的热点，方便的干预控制过程，其快速弹出窗口使控制更为迅捷方便。
3.4电源系统
DCS现场控制柜以单向工频交流电源供电，额定电压为220V，电压允许范围为180V-260V。
电源采用冗余配置，即双路供电：
两路独立单相电源，同时接入配电箱，经内部切换后再送至各直流电源组件的输入端。
配电箱的另一个作用是提供现场的维修电源。
XDPS系统直流电源可分成内电源与外电源两大部分。
内电源是供机柜计算机系统的电源，由两部分组成：
一组供DPU，电压为+5V/+12V/-12V；另一组供导轨箱内的I/O卡件，电压为+5V/+15V/-15V或24V。
外电源是供信号调理端子板及外部变送器的电源：
一组供模拟信号调理及外部变送器，电压为+24V；另一组专供开关量查询，电压为+48V。
（开关量查询也可用+24V。
）
直流电源都是按冗余要求配置，可在线维护与替换，而且内电源与外电源在电气上相互隔离。
3.5I/O卡件
XDPS的I/O卡件是专为XDPS系统而设计的系列卡件,用于完成现场数据的实时采集和控制。
新华公司还为每种I/O卡件设计了各自的面板,用于卡件的识别和运行状态的观察。
XDPS的I/O卡件是带CPU的智能型输入/输出卡件。
长兴发电厂烟气脱硫工程采用的I/O卡件主要由模拟量输入卡AI,模拟量输输出卡AO,数字量输入卡DI,数字量输出DO卡,脉冲量输入卡PI，站控制卡Bcbit，网络型站控制卡BCnet等。
现分别简单介绍如下：
BCbit站控制卡是应用于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BitBus通讯接口的任务。
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BCnet网络型站控制卡是应用于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以太网通讯接口的任务。
模拟量输入卡AI接受8~16路差分输入，作为一个前端数据处理器,与对应的端子板配合使用，将热电阻、热电偶或电流/电压信号转化成相应的数字信号。
模拟量输出卡AO通过与BC卡的通讯接受DPU数据，与对应的AO端子板配合使用即可将8路电压（1-5V）或电流（4-20mA）信号输出。
数字量输入卡DI接受32路24V或48V数字信号输入，可采集和处理各种开关量信号，担负着就地信号到计算机系统之间的桥梁作用。
数字量输出卡DO可输出16路24V开关量信号，作为一个前端开关量输出板，通过中间继电器，能担负大功率开关输出。
脉冲量输入卡PI直接受控于BC卡，能接受8路干节点型开关信号的计数。
脉冲量采样频率为0-20KHZ。
4机柜受电
4.1机柜受电前应检查、确认的项目
4.1.1上电前，必须检查整套系统的接地，电源线和各种连线是否连接好，电源电压、接地电阻是否符合要求，确保正确无误。
4.1.1.1DPU柜
1）检查DPU柜内的各档电源接线，电缆、熔丝规格。
2）检查DPU站的数据通讯线，确认DPU与I/O站的通讯线连接正确。
3）I/O站内I/O卡件与端子柜内对应的端子板的连接电缆。
4）I/O站内各I/O卡与总线的插接。
4.1.1.2工程师站（或历史数据站）
1）工程师站工业PC机、CRT、打印机的电源接线。
2）工程师站与控制网络、操作员站的冗余数据通讯线。
3）工程师站与操作员站通讯线。
4）工程师站工业PC机与CRT、打印机、鼠标、标准键盘的连线。
4.1.1.3操作员站
1）操作员站工业PC机、CRT、打印机电源连接。
2）操作员站与控制网络的冗余数据通讯线。
3）操作员站与工程师站的通讯线。
4）操作员站与CRT、打印机、鼠标、操作键盘的连线。
4.1.1.4端子柜
1）端子柜内的电源接线、接地线。
2）由现场进入端子的各类信号线、信号屏蔽接地线。
3）端子柜各端子板与DPU柜内对应的I/O卡件的连接电缆。
4.1.2机柜安装已通过验收。
4.1.3测量各机柜对地电阻，应≤1Ω。
4.1.4检查DCS系统各机柜电源开关处于断开位置。
4.1.5检查电源分配柜至DCS各机柜之间电缆接线正确。
4.1.6检查电源分配柜至DCS各机柜之间电缆绝缘合格。
4.1.7检查DCS电源分配柜各电源开关处于断开位置。
4.1.8检查UPS电源至DCS配电柜开关处于断开位置。
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4.1.9检查APS电源至DCS配电柜开关处于断开位置。
4.1.10检查UPS、APS至电源分配柜电源电缆接线正确。
4.1.11检查UPS至DCS电源分配柜电源电缆绝缘合格。
4.1.12检查APS至DCS电源分配柜电源电缆绝缘合格。
4.2受电步骤
4.2.1待DCS系统受电机柜满足受电条件后，请示指挥，DCS系统机柜准备受电。
4.2.2测量UPS柜内至DCS配电柜开关输入端输入电压正常并记录。
4.2.3经指挥同意，合上UPS柜至DCS配电柜开关，查该开关已经合好，测量该开关输出端输出电压正常并记录。
4.2.4测量电源分配柜各分开关输入端输入电压正常并记录。
4.2.5测量APS柜内至DCS配电柜开关输入端输入电压正常并记录。
4.2.6经指挥同意，合上APS柜内至DCS配电柜开关，检查该开关已经合好，测量该开关输出端输出电压并记录。
4.2.7测量电源分配柜各分开关输入端输入电压正常并记录。
4.2.8分别合上电源分配柜至各系统及工程师站、信号转接柜的电源分开关，测量电源分开关输出电压及受电端电压正常并记录。
4.2.9所有受电机柜挂上安全警示牌。
5DCS机柜柜内设备受电
5.1机柜受电前检查
5.1.1检查各机柜内清洁卫生合格。
5.1.2机柜受电已经验收合格。
5.1.3检查机柜内的各档电源接线正确。
5.1.4检查DPU站的数据通讯线、DPU与I/O站的通讯线接线正确。
5.1.5检查各机柜电源开关箱电源开关处于断开位置。
5.1.6检查各机柜DPU电源处于断开位置。
5.1.7检查各机柜I/O站内各I/O卡处于退出位置。
5.2受电步骤
5.2.1待DCS系统受电机柜满足受电条件后，请示指挥，DCS系统机柜柜内设备准备受电。
5.2.2测量电源分配柜各分开关输入端输入电压正常。
5.2.3分别合上电源分配柜至各系统及工程师站、信号转接柜的电源分开关，测量电源分开关输出电压及受电端电压。
5.2.4分别将各机柜电源开关箱电源“A”、“B”开关合上。
5.2.5合上各机柜DPU电源开关，启动DPU，指示灯应显示DPU处于运行状态，系统中DPU应处于运行状态。
注意DPU的上电次序是先打开I/O端子电源，再接通I/O站电源，最后接通DPU站电源。
6网络恢复与功能试验
6.1DPU恢复
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机柜通电完成后，利用工程师站对机柜DPU控制模件进行软件恢复，步骤如下：
6.1.1将控制系统组态文件拷贝到工程师站硬盘中。
6.1.2利用工程师站依次对各DPU模件作如下操作：
1）将模件进行初始化操作，完成后转为可组态状态；
2）读入各DPU的组态文件并分别下装至与其对应的DPU中；
3）在工程师站上进行初步检查，确认软件已下载完成；
4）将模件状态置为执行状态。
6.1.3检查确认部件工作正常，软件恢复工作完成。
6.2Netwin软件恢复
启动操作员站计算机，激活操作员站Netwin软件：
6.2.1检查软件的相关配置项及数据库的完整性。
6.2.2在系统窗口选中历史数据库检查趋势库完整性。
6.2.3在系统窗口中打开画面，检查画面完整性；检查趋势、报警等功能。
6.2.4进入Windows资源管理器，将数据库下所有文件备份存人光盘。
6.3网络与卡件功能试验
6.3.1站控制卡冗余试验
1）观察主控制卡指示灯状态，正确区分主、备用卡件，并从ENG中确认主、备用卡件的工作正常、状态正确。
2）停运运行主卡件，观察备用卡件切换情况。
3）复位被停运卡件，确认其工作正常，状态为备用卡件状态。
4）重复以上步骤，确认另一方向切换正常。
5）确认报警信息是否正确。
6.3.2工程师工作站功能试验
1）启动工程师工作站计算机。
2）调出卡件状态监视应用画面。
3）确认可在ENG上观察到运行控制柜中所有主卡件的显示状态。
4）调出典型组态图，确认在线监视功能。
5）进行在线修改组态并在线全代码与部分代码下载试验，确认在线下载功能。
6）确认报警信息是否正确。
6.3.3控制器卡件冗余试验
1）观察主卡件指示灯状态，正确区分主、备用卡件，并从ENG中确认主、备用卡件的工作正常、状态正确。
2）停主卡件，其状态指示灯应显示停运，同时备用卡件自动转为运行状态。
3）复位被停运卡件，确认其工作正常，状态为备用卡件状态。
4）重复以上步骤，确认另一方向切换正常。
5）确认报警信息是否正确。
6.3.4通讯网络冗余试验
1）网络工作正常后，停止工作交换机，观察备用交换机切换情况。
2）恢复后，将工作交换机通讯电缆拔下，观察网络切换情况。
3）重复以上步骤，确认另一方向切换正常。
4）确认报警信息是否正确。
6.3.5电源冗余试验
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1）确认各DPU机柜电源开关箱电源“A”、“B”开关处于合位置。
2）断开电源A，观察电源切换情况。
3）恢复电源A，断开电源B，观察电源切换情况。
4）恢复电源B。
5）确认DCS配电柜中UPS和APS两路电源配电开关均处于合位置。
6）断开A路电源配电开关，观察电源切换情况。
7）恢复A路电源配电开关，断开B路电源配电开关，观察电源切换情况。
8）恢复B路电源配电开关。
9）确认UPS和APS至DCS配电柜电源开关处于合位置。
10）断开UPS至DCS配电柜电源开关，观察电源切换情况。
11）恢复UPS至DCS配电柜电源开关，断开APS至DCS配电柜电源开关，观察电源切换情况。
12）恢复APS至DCS配电柜电源开关。
13）确认电源切换正常。
14）确认报警信息是否正确。
6.3.6操作员站功能试验
1）确认多窗口系统操作功能。
2）确认鼠标、键盘、记录设备等外围设备功能正常。
3）调系统状态图，看能否显示所有系统节点及其状态。
4）检查口令安全系统安全级是否设置正确。
确认控制操作、系统组态、报警处理、安全维护功能符合安全级的设置。
5）对画面刷新时间、功能键设置、报警确认等功能进行试验确认。
7I/O通道测试
7.1SOE/DI开关量输入卡通道测试
7.1.1调试条件
1）调试前确认无任何就地电缆接线至端子板上。
2）该模件所在DPU柜已通电投入运行。
3）NetWin已投入运行。
7.1.2调试工具
FLUKE数字万用表；对讲机；木签；短接线。
7.1.3调试步骤
1）检查各DI模件地址并记录。
2）检查各通道输入电压等级。
3）检查DI模件至终端模件的预制电缆连接是否正确。
4）检查终端模件上通道供电方式设置是否正确。
5）插入DI模件。
6）逐点短接输入通道，检查NetWin上是否收到变化信息并记录。
7）若此模件工作正常，将模件拔出并做记号，待回路接线检查后再插入模件槽。
7.1.4注意事项
1）调试过程中若发生意外，应立即切断相应系统电源，直至查出原因。
2）插拔模件时必须戴防静电护腕。
3）禁止使用铅笔触按地址等开关。
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7.2DO开关量输出卡通道测试
7.2.1调试条件
1）调试前确认无任何就地电缆接线至端子板上。
2）该模件所在DPU柜已通电投入运行。
3）NetWin已投入运行。
7.2.2调试工具
FLUKE数字万用表；对讲机；木签。
7.2.3调试步骤
1）检查各DO模件地址并记录。
2）检查DO模件至终端模件的预制电缆连接是否正确。
3）检查终端模件上通道供电方式设置是否正确。
4）插入DO模件。
5）利用软件变化通道输出状态，逐点观察继电器动作情况，并纪录。
6）若此模件工作正常，将模件拔出并做记号，待回路接线检查后再插入模件槽。
7.2.4注意事项
1）调试过程中若发生意外，应立即切断相应系统电源，直至查出原因。
2）插拔模件时必须戴防静电护腕。
3）禁止使用铅笔触按地址等开关。
7.3PI脉冲量输入卡通道测试
7.3.1调试条件
1）调试前确认无任何就地电缆接线至端子盘上。
2）该模件所在DPU柜已通电投入运行。
3）NetWin已投入运行。
7.3.2调试工具
FLUKE数字万用表；对讲机；木签；短接线。
7.3.3调试步骤
1）检查各PI模件地址并记录。
2）检查各通道输入电压等级并记录。
3）检查PI模件至终端模件的预制电缆连接是否正确。
4）检查终端模件上通道供电方式设置是否正确。
5）插入PI模件。
6）逐点发出脉冲信号，看NetWin上是否收到脉冲信息并记录。
7）若此模件工作正常，将模件拔出并做记号，待回路接线检查后再插
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