華能邯峰電廠TTS系統(tǒng)軟件優(yōu)化

 1 華能邯峰電廠TTS系統(tǒng)簡介
1.1 TTS的概述
華能邯峰電廠目前采用的TTS是SIEMENS公司90年代的產(chǎn)品。它采用冗余配置，由兩套完全一樣、各自獨立的AG-F裝置（故障-安全型自動控制裝置S5-95F）組成，其關系是二取二，每套AG-F對應所有跳閘電磁閥的一個線圈；每個跳閘電磁閥上有兩個獨立的電磁線圈，只有兩個線圈都失電時，才會使跳閘電磁閥失磁跳閘，因此一套TTS故障不會引發(fā)跳閘。它作為連接汽機保護系統(tǒng)（EPS）和跳閘電磁閥的紐帶，接受來自EPS、發(fā)電機保護電路以及手動跳閘按鈕來的所有跳閘指令，進行選通、存儲，并傳遞給跳閘電磁閥。跳閘電磁閥為斷電跳閘，每個門上有兩個跳閘電磁閥，為二取一，即一個跳閘電磁閥失電動作，該門跳閘關閉。
1.2 TTS的測試功能
1.2.1 EPS來的跳閘信號通過硬接線連接到跳閘系統(tǒng)TTS
EPS的開關量輸出有三個通道，由硬接線送到每個S5-95F的中央處理單元A、B上，EPS發(fā)出的跳閘信號在TTS中要經(jīng)過三取二選擇。為檢測二者連接情況，TTS系統(tǒng)每60分鐘，需要對跳閘通道一次進行自動檢測，如果任一通道檢測未通過，則中斷檢測，發(fā)出報警。
1.2.2 對超速保護也進行檢測，每60分鐘對各個通道進行自動檢測
檢測程序也可通過子機架上的按鈕手動啟動。測試程序為：在三個通道均沒有故障且未保護動作時，每隔60分鐘循環(huán)檢測程序開始啟動。
a、在通道1（CH1）上加一個測試頻率信號3303rpm/min作為轉速通道1的轉速值。
b、檢查1通道動作情況，如果通道1未動作，則發(fā)出“ch1Fault”信號，中斷測試程序；如果動作，說明CH1正常，則繼續(xù)以下步序。
c、檢查通道1狀態(tài)是否OK，如正常則以同樣方法試驗第二、第三通道。
d、在通道1上加一個測試頻率信號3295rpm/min作為轉速通道1的轉速值。
e、檢查1通道動作情況，如果通道1動作，則發(fā)出“ch1Fault”信號，中斷測試程序；如果未動作，說明CH1正常，則繼續(xù)以下步序。
f、檢查通道1狀態(tài)是否OK，如正常則以同樣方法試驗第二、第三通道。
1.3 TTS的軟件介紹
TTS軟件部分主要分為系統(tǒng)一和系統(tǒng)二兩部分。每個系統(tǒng)軟件又冗余的存放在兩個PLC中。兩個系統(tǒng)程序分別控制跳閘電磁閥的一個線圈，程序部分略有差別。其主要差別在超速測試部分。系統(tǒng)一在超速測試部分主要是對CS011/CS012/CS013三個帶硬接線的探頭進行測試。系統(tǒng)二在超速測試部分主要是對CS014/CS015/CS016三個直接接入軟件的探頭進行測試。此外，系統(tǒng)一和系統(tǒng)二都由53個程序塊組成。其中PB13是汽機保護跳閘系統(tǒng)，PB20是超速保護測試系統(tǒng)，PB21是汽機保護測試系統(tǒng)，PB31是#1高截門跳閘，PB32是#1高調門跳閘，PB33是#2高截門跳閘，PB34是#2高截門跳閘，PB35、36、37、38是中截門、中調門跳閘邏輯等。53個程序塊分別有各自的用途，在這里不再一一介紹。
2 對TTS軟件改造的必要性
①SIEMENS公司的S5-95F型設備現(xiàn)在已經(jīng)不再生產(chǎn)，存在備件價格較高且定貨困難等問題，我們一直考慮設備換型，但都沒有合適的方案，由于是早期產(chǎn)品，系統(tǒng)本身設計的不太合理。
②近兩年內，我廠TTS已出現(xiàn)兩次故障，最終觸發(fā)跳機。并且，經(jīng)常在出現(xiàn)故障后，機柜內沒有任何報警，事故追憶也沒有其他報警信息。根據(jù)S5-95F存在軟件語句不透明，跳機時故障原因不易查清等缺陷，我們應對這部分進行優(yōu)化，減少故障分析的難度。
③通過對其軟件部分進行分析和研讀，結合我廠兩次故障跳機的事例，發(fā)現(xiàn)其存在一些不太合理的地方，這些不合理的地方都增加了誤動的幾率。
首先，S5-95F中把測試故障作為跳閘條件之一，這樣會造成其在自動測試中發(fā)生故障就置跳閘位，而此時汽輪機運行良好，并未發(fā)生異常，所以增加了誤動可能性。
其次，若在實際運行中一個通道發(fā)生故障時，又正好趕上系統(tǒng)自動測試，就會導致兩個通道都故障而跳機。而一般情況下，當一個通道發(fā)生故障時，觸發(fā)SPEEDLOW報警，檢修人員會馬上進行處理?？墒侨粼跈z修人員還沒處理完時，正好趕上自動測試，那么就會造成誤動停機。
再次，自動測試固然是好的，但是測試間隔時間過短，造成自動測試頻繁，同樣增加了誤動的幾率。
3 軟件優(yōu)化方法
3.1 追加報警
針對S5-95F機柜報警不全，事故追憶報警信息缺乏的現(xiàn)象，增加相應的重要報警。S5-95F與DCS通訊用的是L1總線，一端為CP530，一端為BT777。在S5-95F的軟件設計中預留了相應的通訊接口，可以直接傳送至DCS。查找空閑的軟件接口，我們在每套系統(tǒng)中增加了五個報警。它們分別是電池故障報警、開始測試提示以及三個通道故障報警。這樣將大大加強檢修人員查找解決問題的速度。
3.2 對測試故障信號所參與邏輯進行規(guī)范
將I64.3（超速保護測試通道2.1），I64.4（超速保護測試通道2.2），I64.5（超速保護測試通道2.3），Q65.3（超速保護測試通道1.1），Q65.4（超速保護測試通道1.2），Q65.5（超速保護測試通道1.3）的測試故障信號進行規(guī)范，刪除其去參加汽機跳閘的邏輯。
3.3 修改自動測試時間
將自動測試時間增加至24小時一次。在S5-95F中，其程序邏輯只允許最大時間設為9990s，即2.75h。自動測試頻繁會造成很多不必要的麻煩。因此，我們在程序中增加了一個時間計數(shù)器C1。在C1中，我們把一次時間設為1小時，C1計數(shù)24次后再進行下一次的自動測試程序。
3.4 完善停自動測試步序條件 針對上面所說的一個通道發(fā)生故障時，又正好趕上系統(tǒng)自動測試，就會導致兩個通道都故障而跳機的危險，我們在邏輯程序中增加F9.0，F(xiàn)9.1，F(xiàn)9.2作為停止自動測試步序的增加條件。其邏輯關系表達見圖1，即當發(fā)生一個通道故障時，停止自動測試邏輯。
4 效果測試
針對系統(tǒng)邏輯修改的位置，我們進行了一系列的測試工作。
通過表1，我們可以看出修改后的TTS軟件系統(tǒng)保證了機組的安全動作。在手動跳閘按鈕發(fā)出信號、發(fā)電機保護跳閘信號、MFT信號、DCS來的跳閘信號和兩組探頭分別三取二故障時能夠準備無誤可靠跳機。而在超速測試過程中產(chǎn)生的一系列問題采取了保留態(tài)度，避免了自動測試所帶來的誤動可能性。通過整體效果測試，充分證明了軟件系統(tǒng)優(yōu)化改進是成功的。
5 結論
該優(yōu)化方案克服了S5-95F軟件的晦澀性，打破了其封閉性，成功的修改添加了程序邏輯，完善了汽機跳閘系統(tǒng)，使我廠的汽機跳閘系統(tǒng)不僅避免了拒動，保證了機組的可靠動作，還降低了機組誤動，為廠里節(jié)省了由于誤動而帶來的啟停機費用，為安全運行提供了進一步的保障。