WDPF系统改造方案探讨

技术交流WDPF系统改造方案探讨武继华,徐般2,宋益纯21.国电费县发电有服公司,山东费县273400;2.石横发电厂,山东271621[摘要]WDPF系统是美国西屋公司于上个世纪80年代后期推出的DCS。该控制系统在国内电厂应用较多,且大部分已运行达十年以上。由于其设备老化、生产厂不再提供工作站及分布式处理单元(DPU)的备品支持。为此,提出了WDPF系统升级改造方案,并对wDPF系统技术改造的多种方案进行了分析和比较,确定了其中较合理的改造方案,可为电厂wDPF系统的技术改造提供参考[关键词]发电厂;DCS;WDPF系统;升级改造[中图分类号]TP323[文献标识码]B[文章编号]1002-3364(2007)07-00049-03量的经验。所以,在系统改造时,最好保留其原系统的优点,如每台操作员站至少可同时显示4幅过程画面,1 WDPF系统的运行现状及改造画面具有矢量缩放功能,以及保留原过程画面的风格,以便于运行和检修人员尽快掌握wDPF系统是国内电厂应用较早的DCS,DPU采用冗余配置。其处理器为nter386或486CPU,2WDPF系统改造方案的比较I/O卡件为Q-line系列产品;通讯为冗余的数据通信网络;工作站(工程师站、操作员站和历史数据站)为目前,国内各电厂进行控制系统改造可供选用的SUN SPARC LX型人机接口。在系统运行过程中,DCS产品比较多,如上海 FOXBORO公司制造的DPU和工作站故障率较高。石横发电厂3号机组I/A’S系统、新华控制工程有限公司制造的XDPSWDPF系统于1996年投入运行后,7台工作站几乎全400系统、鲁能控制工程有限公司制造的LN2000等部发生过硬盘损坏或主板故障,所配套的CRT寿命不控制系统。近几年,美国西屋公司在WDPF系统的基到2年;有三分之一的DPU发生程序丢失和卡件故础上,推出了 Ovation系统,已在新投产的机组上采障。除IO卡件外,DPU主机卡和 SUN SPARC LX用。因此,对WDPF系统改造,既可考虑将原系统全型工作站目前制造厂已不提供备品,系统面临故障停部更换,也可以对DPU、工作站进行部分设备升级。运的危险,所以必须对其进行升级或全面改造。下面对WDPF系统改造的3种方案进行分析对比随着计算机和通讯技术的不断发展和成熟,DCS的软硬件质量也不断提高。由于WDPF系统在国内2.1采用其它类型DCS电厂应用较早,在应用过程中系统维护人员积累了大中国煤化工虑整体费用和控制系收稿日期:2006-04-04CNMHG作者简介:武继华(1973-),男,工程师、高级技师,主要从事发电厂调度、运行技术管理工作E-mailfxdewjh@sina.com[热力发电·20070技术交流统规模。如果费用允许,可将基地调节系统、电气控制之一的/O卡件、Ⅰ/O机柜及其附件等可利用部分,必系统(ECS)以及与DCS相对独立的数字式电液控制将造成极大的浪费。另外,旧机柜拆除、新机柜安装,系统(DEH)、给水泵汽轮机电液控制系统(MEH)纳信号电缆整理和敷设以及控制逻辑的重新组态、调试入DCS中控制,这样可大大提高热控系统备品的互换等工作量较大,使得改造工期较长性,减少备品储备种类和数量,提高控制系统可靠性但是,如果采用其它类型DCS,就必须对WDPF系统2.3升级改造进行全面改造,其费用高,改造工期长,不但要更换工对WDPF系统中无备品支持的DPU和工作站进作站、DPU及机柜,而且故障率较低的/O卡件也被行改造,使之升级为 Ovation系统;将质量相对可靠、放弃,且因更新机柜导致重新敷设电缆或接线。同时,制造厂能长期提供备件的I/O卡件继续使用。由于改造后的DCS无论是从操作员界面、系统组态维护上 Ovation系统良好的兼容性,在保留原有的1/O卡件都需对使用人员进行全面培训。这样,DCS从组态、的同时,在 Ovation系统中可增加ECS、DEH、MEH调试试运行到投入运行需要较长的时间。等系统。另外,在 Ovation系统上可同时使用新旧两种I/O卡件而不发生冲突2.2采用 Ovation系统对于WDF系统的DPU组态数据库,可采用移Ovation系统是由美国西屋公司于1997年推出的植的方法,转换为 Ovation数据库;对于原WDPF系DCS,与其它类型DCS相比, Ovation系统具有以下特统操作员画面,也可转换为 Ovation工作站画面,保留原有画面的风格及操作方式;原有的I/O机柜可全部(1)具有高速度高容量工业以太通讯网络,通讯保留,以减少改造的工作量和缩短工期速率100Mbit/s;工作站、控制处理器采用网卡通讯,(1)将最新备份的WDPF系统的过程图、DPU数不需要专用网络接口据库提供给DCS制造厂进行前期移植准备。(2)网络采用双环形网,当部分系统网络发生故(2)采用功能较强的 Ovation系统控制器,更换障时,能够自动隔离而不影响其它工作站通讯。原系统DPU,保留原I/O卡件和现场接线。(3)可编程逻辑控制器(PLC)可成为 Ovation系(3)将原系统DPU源代码转换成 Ovation控制统数据高速公路的直接站点。算法,将数据库转换为 Ovation Oracle数据库。(4)具有LAN和wAN互联能力的桥路和监视4)原 SUN SPARC LX工作站更换为 Ovation系统的最新SUN工作站,同时将图形画面转换为(5)控制处理单元可扫描的原始点多达16000 Ovation系统图形画面。(5)对新加入 Ovation系统的其它控制功能进行(6)采用 SOLARIS操作系统的最新型SUN工组态。全部采用 Ovation系统控制器,增加的I/(O卡作站,或以PC机为基础的采用 Windows nt4.0操作件采用 Ovation系统的R-ine卡系统的工作站(6)对改造后的系统进行检查试验(7)图形化控制组态界面可与 AutoCAD制图软件互相转换,便于系统工程师进行组态、维护、检查控2.4升级改造的优点制逻辑与其它改造方案相比较,采用 Ovation系统对(8)取消WDPF系统的点目录维护,对新增加的WDPF系统进行升级改造的优点如下:点无需进行系统点目录维护。(1)将原系统的控制逻辑及数据库移植到Ova(9)保留了WDPF系统过程画面丰富图形清晰ton系统,避免了DCS全面改造过程中潜在的风险,美观的优点,可同时显示4幅过程图和4幅趋势图,并同时系统改造时间大大缩短,甚至在机组小修中就可可矢量缩放。完成整个WDPF系统的升级改造虽然 Ovation系统继承了WDPF系统的优点并M凵中国煤化工系统的I/O卡件和新在某些方面进行了较大的改进,但是如果对WDP系系统CNMHG安装在新、旧机柜中),统全部更换为 Ovation系统,同样费用较高。在改造原系统所有/O卡件、机柜及现场接线可继续使用,节中,如果不考虑WDPF系统中占整个系统费用近三分约了大量的改造费用。6热力发电.207技术交流(3)减少了人员培训费用。原系统的维护人员、旧控制算法及测点扫描速率等有一定的差异,需进行运行人员无需培训即可对 Ovation系统进行管理和使相应的试验用。对于系统工程师,只需进行简单培训。(3)系统使用了部分原L/O卡件,虽然节省了较(4)系统升级与改造相结合。整个DCS包括了多的费用,但这些卡件由于生产已久,实际运行中故障锅炉、汽轮机、电气控制功能,大大提高了机组自动控率较高,需在今后生产中逐渐淘汰、更换。制水平,减少了不同控制系统之间的硬接线或通讯提(4)在对wDPF系统升级改造前,必须将最新的高了控制系统的可靠性及降低了备品储备量。DPU程序和操作员站画面进行完整备份,以保持改造WDPF系统改造的3种方案比较见表1。将WD后 Ovation系统的完整性和正确性PF系统升级为 Ovation系统,具有改造费用低、工期(5)WDPF系统作为后备操作手段的LIM手操器短施工及调试工作量少的优点是改造WDPF系统可在系统升级改造后取消,其所有操作功能在操作员的最佳方案站上进行;与LM手操器配套的QL卡件不必取消,表1wDPF系统3种改造方案比较其原I/O信号处理功能不变。项目采用其它全面改造为升级为DCSOvation系统 Ovation系统4结语费用/万元可利用设备1/O卡件从节约投资、缩短工期和减少培训费用等诸多方新增系统费用和工作量基本相同工作量面考虑,采用 Ovation系统对WDPF系统进行升级是最佳改造方案。2004年,石横发电厂4号机组应用该培训投人大升级改造方案,对WDPF系统实施了改造。该项目的组态调试重新组态,调试量大仅需少量调试顺利实施,为其它采用WDPF系统的老机组进行改造经验提供了经3WDPF系统升级改造存在的缺点及参考文献]注意事项[l]张鑫,等西屋分散控制系统WDPFⅡ及其应用[Z].武(1) Ovation系统DPU数量相对原DPU可减少,汉水利电力大学,1985但DPU合并后的相关测点以及改造后系统中的硬件西屋过程控制公司, Ovation过程控制产品介绍[Z]地址定义需进行相应修改(2)wDPF系统升级为 Ovation系统后,部分新、AN APPROACH TO RETROFIT SCHEME OF THE WDPF SYSTEMWU Ji-hua, XU Yi, SONG Yi-chun21. Guodian Feixian Power Generation Co Ltd, Feixian 273400, Shandong Province, PRC2. Shandong Shiheng Power Plant, Feicheng 271621, Shandong Province, PRCAbstract: The WDPF system is a kind of DCS, which had been brought forth by Westinghouse Corporation in USA at iate 1980s, anbeing more widely used in China, most of them having been in operation up to more than ten years Owing to their components beingoutdated, the spare parts, such as working stations and distributed processing units, are now not supplied and supported by the manfactory again. For this, some retrofit schemes have been put forward for upgrading the WDPF system, and several schemes fotechnically retrofitting the WDPF system being analysed and compared,theH中国煤化工 being determined. provI-ding reference for technically retrofitting the WDPF system in power plaCNMHGKey words: power plant: DCS: WDPF system; upgrading retrofit热力发电·2006