一、 概述
　　如今DCS技術已經得到了廣泛運用，所以對於現場測量信號的要求也進一步提高。以我們（men）常熟公司一台300MW機組DCS係統改造以後為例，從汽水係統到各主輔（fǔ）機（jī）本體的（de）溫度狀態，所要監視的溫度（dù）測點將近800個，占整個DCS係統模（mó）擬量點的65%左右。而其中保護、自動控製係統中又占（zhàn）有（yǒu）50%左右。
　　利用DCS技術，廣泛運（yùn）用（yòng）其動態通訊（xùn）技術，熱工測點(流量、壓力、溫度等)參數已不僅僅（jǐn）隻用於監視，已被運用進入保護回路及自動控製係統中。如：給煤機（jī）控製使用了爐頂溫度修正回路，引入爐頂出口集（jí）箱溫及前饋信號：爐頂進口溫度和鍋爐主控信號共同來設定給煤量；在Ⅱ級減溫水控製中要控製高過出口汽（qì）溫，還引入了導前汽溫、二（èr）級減（jiǎn）溫水後溫度來共同控製減溫水閥門的開度等等（děng）。在保護係統中，主機及其他的重要輔機的保護、聯鎖回路等，溫度（dù）測點（diǎn）的使用同樣（yàng）廣（guǎng）泛，所以（yǐ），現場的測量尤為（wéi）重要。但（dàn）是（shì），測量（liàng）總會有故障，有誤（wù）差，雖然原（yuán）則上誤動比拒動（dòng）危害小，但是（shì），設備（bèi）頻繁的誤動，對機組的安全穩定，對企業的穩定、效益，都不是好的情況。通過DCS強大（dà）的（de）通訊、計算、組合（hé）功能（néng），就可以對係統進（jìn）行優化。
　　二（èr）、原有方案（àn）
　　給水泵、送、吸風機等設備是各火（huǒ）力發電公司發電機組的重要輔機，當其中任意一台發生故障，就（jiù）會對機組（zǔ）的正常安全運行產（chǎn）生嚴重的影響，輕則甩（shuǎi）負荷，如（rú）處理（lǐ）不當（dāng）還有停機的危險。對設備也有很大的影響（xiǎng）。為了保障給水泵（bèng）、 送、吸風機等重要輔機的安全運行，對其設（shè）立了多套（tào）保護係統，其中一個重要保護就是軸承溫度高高保護。軸承溫度是給水泵、送（sòng）、吸風（fēng）機等旋轉機械的一個重要（yào）參數，運行中，如果軸承溫度發生異常升高，則說明潤滑係統或者（zhě）機械部分產生了故障。當軸承溫度升高到（dào）高值時，發出報警信號，提醒運行人員注意並采取相應措（cuò）施處理。如果處（chù）理（lǐ）後軸承溫度還是沒有得（dé）到控製，當溫度升高到高高值時，保護係統發出停機信號，停（tíng）止設（shè）備運（yùn）行，從而保護設備。我公司在DCS改造前（qián），采用的是集控數顯表計（jì）通過采樣現場信號，經處理後輸出顯示，如果越限，輸出繼電器將觸發信號送給保護係統，由保護係統聯鎖動作。同時，為了防止（zhǐ）誤動作，表計有3秒的延時輸（shū）出（chū）。但（dàn）是，由於（yú）現（xiàn）場一次元件斷線而造成的誤動屢有發生，有時（shí）無法檢修的（de）情況下，隻能將（jiāng）保護推出運行。嚴重威脅機組的安全（quán）運（yùn）行。
　　三、優化方案
　　我公司三（sān）台給水泵的軸承溫度的測量一次元件采用的是熱電阻（zǔ）。係統DCS采（cǎi）樣熱電阻（zǔ）信號，轉換為溫度信號，設定值高值、高高值在測量功能塊AIN塊中設定。當測量值高於高高值時（shí）發出（chū）高高值停機信號。熱電阻測量時斷線，是較為（wéi）常見的一個故障。由於熱電阻斷線後其輸出電阻是無窮大的，從而造成測量（liàng）輸出值高於高高值，就有保護誤動的可能。DCS改造後，為（wéi）了排除這種由於測量回路故障而造成的保護（hù）誤動的可能，我們對原有的保護回路進行了優化：在AIN塊（kuài）引入了“測量值BAD”這一（yī）參數，該參數初始狀態（tài）為“0” ，設定當測量值高量（liàng）程超限時該參數（shù）置為“1” ，封鎖回路輸（shū）出。但在（zài）實際（jì）試驗中發現，由於“高高值”大部分情況先於“BAD”發出，說明回路的缺陷很明顯。於是，我們增加了一個速率塊，該功能塊用於監視測量值的變化速率，當測量值的變化速率超出設定的變化速率時發出“速率大”信（xìn）號。由於測量值斷線後的上升速率要遠遠大於溫度正常變化的速率，把設定的變化速率放在一個適當的位置，就可以鑒別測量值的上（shàng）升是否真實（shí）。優化後的邏輯如下：

　　溫度速率判斷信號ROCIND來源：

　　根據邏輯可見（jiàn），當一次元件斷線或（huò）其他原（yuán）因造成測量值上（shàng）升時，先是由“速率大”信號去閉鎖高（gāo）高值停機信號，當測量值上升至（zhì）超過設定量程後，則（zé）由“BAD” 信號去閉鎖高高值停機信（xìn）號，從而有效地避免了保護誤（wù）動。當測量值由於被測點溫度上升而達到高高值時，由於沒有“速率大”“BAD”信號，保護正常動作。由此可見，采用優化後的邏輯能有效避免由於一次（cì）元件斷線而造成的保護誤動。經過（guò）現場模擬試驗，達到預期效果，由此可見，我公司的軸溫（wēn）高高停（tíng）機（jī）保護（hù）係統優化後還是很可靠（kào）的，那麽是不是就不需要繼（jì）續改進優化了嗎?
　　四、改進優化
　　由（yóu）於（yú）我公司投（tóu）產至今已經十多年了，很（hěn）多熱電阻元件又采用的是航空插頭與電纜連接，有時侯由於現場震動、時間長接觸點老化等原因，會造成接觸不良現象，從而產生接觸電阻，造成（chéng）測量值的偏差。機組改造後，#4 機組就發（fā）生了一次這樣的異常。根據測點曲線圖分析就是由於以上原（yuán）因造成（chéng）的。那些由於接觸不良後引起的測量（liàng）值偏差現象，發現在某一時間段內主要有（yǒu）以（yǐ）下（xià）兩種故障現象，一種現（xiàn）象是測量值（zhí）開始時候比較穩定，當接觸不好而產生接觸電阻的一刹那，測量值快（kuài）速地變（biàn）動，變動幅度與（yǔ）接觸（chù）電阻成正比，然後測量值在偏差值附近又恢複穩定（dìng），並（bìng）且維持（chí）。另一種現（xiàn）象是測量（liàng）值開始時比較穩定，當接觸不好產生接觸電阻後，測量值（zhí）不停快速地來回變動，甚至有時候會超量程設（shè）定。根據原給水泵軸承（chéng）溫度（dù）高高停機保（bǎo）護（hù）係統邏輯分析可見，種現象發生後，如果是測量值高（gāo）偏差後穩定在高高值和上限（xiàn）之間，保護會誤動;第二種現象發生後（hòu），由於測量值是不停快速來回變動，所以（yǐ）還是可以通過“速率大”信號（hào）來避免保護誤動。所以，要針對種現象對原有方案做進一步優化。進一步優化後（hòu）的邏輯如下：

　　根據邏輯可見，當測量（liàng）值由於斷線或接觸不（bú）良等（děng）原因非正常上升達到高高值後，“測量值變化速率大”信號發出並（bìng）保持，閉鎖了（le）“軸（zhóu）承溫度高高停（tíng）機”信號，避免了保護誤動。當檢修人員處理好元件故障後，測量值（zhí）恢複（fù）到（dào）正常(高高值以下) ，則通過RS觸發器的R端（duān）複（fù）歸掉“測量值變（biàn）化速率大”信號，從而保障保護（hù）的（de）正確動作。通過現場模擬試驗及一段時間的運行，#4機組給水泵（bèng）軸承溫度高高保護未誤動。此後，又（yòu）將（jiāng）此邏輯改進推廣到送、吸風機等重要輔機的“軸承（chéng）溫度高高停機（jī）”保護回路中，至今投用情況良好。達到了預（yù）期效果。
　　五、總結
　　通過對給水泵軸承溫度高高停機（jī）保護係統的兩（liǎng）次優化，提高了我公司的輔機的軸承溫度高高停機保護係統的可靠性，保障了機組的安全運行。同（tóng）時（shí）通過兩次優化（huà）改進時對DCS係統的學習、操作，對於DCS係統的強大功能有了進一步的領會，對於DCS的應用也（yě）進一步得到提高。