西门子T-XP分散控制系统的应用

西门子T-XP分散控制系统的应用

刘轶许晓敬闫琰

（郑州燃气发电有限公司河南省郑州市450001）

摘要：在电厂中，通过西门子提供的系统，促进了电厂的发展。本文介绍了TELEPERMXP统，以及T-XP分散控制系统在电厂中的具体应用。

关键词：T-XP分散控制系统；西门子；应用

对于T-XP分散控制系统来说，在90年代，由西门子研究出来的，属于新一代的DCS系统，在系统设计中，不仅应用了微电子技术，也积极应用了国际中的标准系统软件，以及应用软件。在这个分散控制系统中，根据分散、分层的相关要求进行设计，功能比较全面，为电厂运行提供了安全保障。

1TXP分散控制系统

1.1AS620B自动系统

1.1.1AS620B自动系统

在AS620B自动系统中，自动化处理器AP是最核心的组成内容，其中，CPU948R主要是以SIMATIC中央单元为基础，进而具有开/闭环控制及保护功能等。利用CP1430，可以连接工厂的总线，让AP可以与总线中诸多结点实现通讯。利用IM304，可以连接于功能模件，让AP与各功能模件进行信息交换。对于IM324，应该与IM304联合应用，使2个冗余的AP进行通讯。利用DEDA-S5，可以监视系统故障，以及机柜内温度等，一旦发现异常，可以启动机柜的报警灯。

AS620B具有较强的灵活性，能够将集中结构、分散结构集合在一起，形成统一的整体，为用户提供了良好服务。在这个系统中，不管是CPU模件，又或者是通讯处理器，以及总线等，都可以进行冗余配置。

1.1.2AS620F自动系统

对于AS620F自动系统，主要应在对安全具有特殊要求的系统控制中。利用该系统，可以掌握设备的状态，经过相应的逻辑运算，可以及时了解危险程度，避免了错误操作。通过故障安全型的结构，模件故障可以得到很好的预防，系统的安全性较高，通过自动监测，为保护设备正常发挥各个功能打下了基础。在这个系统中，主要组成为AP、APF，AP负责通讯任务，将光缆连接于APF，APF可以和总线中各结点实现通讯。在APF中，硬件按照二取一的方式进行冗余配置。在每块APF120中，设置2个处理器，具有一样的程序，时钟脉冲也一致。

1.1.3AS620T自动系统

对于AS620T自动系统，主要针对汽轮机设计，进而构建的控制系统，具有快速闭环的功能，主要组成包括：专用处理器APT，外围设备等。对于APT，则是基于SIMADYN相应的处理器模件建立的。

1.2OM650过程操作及信息系统

在TXP分散控制系统中，OM650过程操作、信息系统是重要的组成内容，要负责过程控制，以及过程信息处理等。利用窗口，可实现这些功能。其中，PU、SU以及OT都设置了高性能的计算机。不仅可以进行过程控制，还能对故障进行分析，并且，具有长期存档、追忆故障，以及操作统计等诸多功能，能够在线生成棒图，绘制相应的曲线、报表等，不仅如此，可以进行线帮助，还具有记事簿功能。

1.3SINEC总线系统

对于SINEC总线系统，在过程控制系统中，要负责各组件间的通讯，与外部系统进行通讯。在总线系统中，主要组成包括已：全厂总线、终端总线。在终端的总线中，应用在PU、SU、OT与ES680间的通讯。对于DCS主时钟，要设置在全厂的总线中，可以同步。对于系统总线的结构，主要应用了局域网SINECH1、SINECH1FO，以此建立的，通过CSMA/CD，建设虚拟环网结构，支持不同的传送介质，通讯速率可达10M位/s。

1.4ES680工程设计及调试系统

在TXP分散控制系统中，ES680工程设计、调试系统是重要的组成内容，应用在DCS系统的整个设计过程中，可以对自动系统、过程操作，以及信息系统、总线系统进行相应的组态。要想控制系统能够实现快速操作，具有较强的安全性，应该通过T统一进行修改，对用户的接口设计，还有详细设计，以及调试修改等，由ES680完成，全部的修改要进入AS620、OM650系统。对于工程设计，要满足工艺过程的需求，无需自动控制系统软件的专业知识。在详细设计、维护及调制中，用户可以使用ES680。

2TXP分散控制系统在电厂中的应用

西门子签订了很多的TXP分散控制系统，本文针对电厂，对T-XP的应用进行了介绍。

2.1AS620B

(1)AP1负责机炉协调控制，主要组成包括：负荷指令设定回路、锅炉主控、RUNBACK回路频率校正回路、汽机主控、热值校正回路，以及主汽压力控制回路。

(2)AP2与AP3属于锅炉侧，锅炉控制、DAS测点要根据故障分散进行分别设置，比如说，磨组A-C设置在AP2中，磨组D-E则设置在AP3中。

（3）AP4属于汽机侧控制，在其闭环回路中，主要控制除氧器压力、冷凝器水位、除氧器水位、低加水位、高加水位，并且，辅助蒸汽压力控制。不仅如此，还需要对凝泵子组、开式循环泵子组，以及马达、电磁阀等进行单项控制。

(4)AP5属于电气侧控制，要实现高压开关、中压开关，以及各低压开关的控制。全部上电气控制盘信号要进入这个AP中，I/O点数是2000点。

(5)AP6自动化控制具有较高的要求，在循泵房中，要实现无人值班。所以，西门子公司将远程I/O柜设置在现场中，使循泵出口阀、循泵冷却水阀，以及联络阀进行自动控制。在这个柜装中，设置的ET200机架为6层，通过IM318接口模件连接各ET200，在此基础上，将一根1km光缆经IM308接口模件与控制柜EU185机架进行连接。在EU185中，具有IM308接口模件（2个），与二个冗余AP进行连接，为远程I/O柜受冗余AP控制提供了便利。与别的AP相比，AP6的CPU负荷并不是很大，因此，将相应的汽机防进水阀门控制、汽机温度测点放入这个AP中。

2.2AS62OF

对于AS620F，属于故障安全型的自动系统，具有很多功能，比如说，炉膛吹扫，控制主油阀、回油阀，以及冷却风机等。在APF和总线的各系统中，由AP柜进行通讯，对非故障安全型逻辑进行处理。APF1负责MFT、炉膛吹扫功能，而APF2负责各油阀、电火包控制。不管是故障安全型信号，又或者是被控设备，都应用二选二逻辑。如果重要的设备出现MFT时，不仅要应用硬接线驱动跳闸继电器，在总线中，将MFT信号发动给不同的单项控制块，以最高的保护命令，对设备进行控制，通过这样的方式，能够及时切断燃料，确保炉膛的安全。

2.3OM650过程操作与信息系统

在电厂中，OM650过程操作、信息系统主要设置冗余SU（1套）、冗余PU（2套），OT为6个，硬拷贝机（1台），记录打印机(3台)。其中，在OT中，具有大屏幕的显示器，长宽分别为2m、1.5m。作为运行人员，只要应用鼠标就能操作。在整个电厂中，根据工艺过程，可以划分为10个不同的功能区，具有约200幅的画面。通过画面，运行人员可以根据大量的可开窗口，控制700多个对象，在画面上，可以直接调出需要的功能图，清楚掌握设备的相应命令，以及信号状态等。

2.4调试系统和ES680工程设计

在电厂中，DCS具有一台ES680工程设计、调试系统，分别与全厂的总线、终端总线进行连接，能够对AS620B、OM650、AS620F，以及SINEC系统实施组态，能对任何的功能图进行实时调出，在调试方面也十分便捷。对于ES680工程设计、调试系统，由一系列软件组成，OM650组态MMI、AS组态FUP，以及现场设备组态MSR。

2.5SINEC总线系统

SINEC总线系统主要包括：全厂总线、终端总线，这只了2对冗余PU，以及1台ES680，都与全厂总线、终端总线进行了连接，同时，7对冗余AP、主时钟都与全厂总线进行连接，1对冗余SU、OT，以及硬拷贝机要与终端总线进行连接。

2.6与外系统间的接口

在电厂中，DCS具有2个串行接口，以及外系统通讯，其中，一个接口连接DEH，而另一个接口连接于TSI。在DCS主时钟中，保留相应的接口，与全厂时钟同步，另外，还要保留一个接口，连接于管理信息系统的MIS。

2.7光字牌报警

在电厂中，没有独立的报警系统，仅仅将声光报警系统融入了DCS中，但是，西门子公司为电厂设置了三百个报警光字牌，尺寸是75mmX37.5mm。通过光字牌，可以接收DCS控制柜的信号，由FUM511功能模件发出的有源信号，闪烁频率为2Hz、8Hz，还伴有相应的声音。在OM画面、BTG盘中，管理人员可以对报警进行识别，实施消音、退出，以及试灯等操作。

结语

综上所述，由于新技术的不断发展，对开阔了人们了视野，对电厂管理人员和技术人员具有很大帮助，遇到现场问题时，可以有效解决。由于西门子控制系统技术的不断升级，TELEPERMXP硬件设计会越来越完善，即使存在不足之处，也会妥善处理，DCS功能也会越来越健全。

参考文献

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