[發明專利]SIL3在DCS系統中的控制方法

在審

• 申請號: 201510838752.X
• 申請日: 2015-11-27
• 公開（公告）號: CN105353686A
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發明（設計）人: 房國成;魏來;趙奕州;張向群;丁永允;馬銘宏;曹陽
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 遼寧沈陽國興知識產權代理有限公司 21100
• 代理人: 何學軍

技術領域

本發明屬于火電廠DCS系統控制方法的技術領域，尤其涉及一種SIL3在DCS系統中的控制方法，是火電廠SIL3系統與DCS系統的通訊，SIL3系統的組態建立以及SIL3系統在DCS系統中的監視及維護。

背景技術

目前國內外的火電機組的鍋爐主保護MFT和汽機主保護ETS等功能基本都是同屬于DCS系統中的，即應用于同一DCS控制系統中，安全級別非常低，存在誤動和拒動的風險，對整個汽輪發電機組的安全穩定運行存在非常大的安全隱患。本發明主要針對系統運行的安全隱患，提出SIL的標準，將SIL的標準應用于火電機組的控制系統中，也就是SIL系統在DCS系統的控制應用，將MAINFUELTRIP(MFT)，OILFUELTRIP(OFT)，燃油泄漏和爐膛吹掃等鍋爐主保護以及汽機主保護ETS等功能都編譯在SIL3系統中，利用OPC通訊連接SIL3系統和DCS系統，在SIL3系統中對鍋爐主保護和汽機主保護的控制邏輯進行編譯，并做出相應的信號指示畫面，包括輸入信號和輸出信號，還得編輯信號的首出畫面，更清楚的指示機組發生動作的直接原因；同時將首出畫面送至DCS系統，方便操作員的整體監視。由于SIL標準的引入，包括硬件設施和軟件設施，有效的避免了機組由于信號誤動作等原因引起的誤動和拒動等風險，提高了系統的自動化控制水平，也提高了的電網的安全穩定運行，同時也避免了由于信號之間的相互傳輸所造成的信號失真等問題，有效的保證了整個火電機組的安全穩定運行。

發明內容

本發明針對現有火電機組的鍋爐主保護和汽機主保護等功能的可靠運行中存在的安全隱患問題，提供了一種SIL3在DCS系統中的控制方法。其目的是防止由于重要信號之間的相互傳輸所造成的信號失真等問題，也防止重要信號誤動作等原因引起的主保護誤動或拒動現象，更能防止主保護控制邏輯被惡意篡改，充分提高了保護的安全級別，有效的保證了機組的安全穩定運行。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

SIL3在DCS系統中的控制方法，主要包括：SIL3系統與DCS系統的通訊，SIL3系統的組態建立，SIL3系統硬件的配置以及SIL3系統在DCS系統中的監視及維護；

SIL3系統與DCS系統的通訊，包括：通訊協議及硬件選擇；

SIL3系統的組態建立，包括：SIL3系統軟件的配置，鍋爐側主保護MFT控制邏輯和汽機側主保護ETS控制邏輯的編輯，包含各種控制功能碼的選擇，觸發條件的選擇；

SIL3系統硬件的配置，包括：根據機組的實際容量及設計要求等參數選擇輸入及輸出卡件的數量及類型，并配置相應的控制器數量以及電源類型；

具體操作步驟是：

首先，根據機組的實際容量及設計要求等參數配置相應的SIL3硬件，主要包括鍋爐側的FSS系統：數字量輸入卡件和數字量輸出卡件；汽機側的ETS系統：數字量輸入卡件和數字量輸出卡件，然后確定控制器類型以及電源類型；

其次，根據硬件設施配置相應的軟件，FSS系統包含：MAINFUELTRIP(MFT)，OILFUELTRIP(OFT)，爐膛吹掃和燃油泄漏；ETS系統包含：汽機主保護及ETS在線試驗；接下來在SIL3系統中對MFT和ETS的控制邏輯進行編輯，以便實現SIL3系統的全部功能；

之后，在SIL3系統中編輯FSS的畫面：MAINFUELTRIP(MFT)和OILFUELTRIP(OFT)的首出畫面和觸發條件畫面；輸入信號畫面；爐膛吹掃畫面；燃油泄漏試驗畫面；完成FSS畫面后在SIL3系統中編輯ETS畫面：輸入信號畫面；ETS的首出畫面及觸發條件畫面；在線試驗畫面；

最后，利用OPC通訊連接SIL3系統和DCS系統，并把SIL3系統中的MFT首出和ETS首出畫面送至DCS系統，并且在完成所有硬件和軟件的配置及編輯工作后，將SIL3系統機柜的“ACCESSENABLE”控制開關旋轉至“OFF”位置，防止程序及配置等被篡改。

所述的DCS系統包括任意類型DCS系統。

所述的SIL3系統與DCS系統的通訊包含OPC通訊和光纖通訊。

所述的SIL3系統的組態建立包含鍋爐MFT控制邏輯和汽機主保護的控制邏輯的編輯。