1、前 言
隨著DCS系統的飛速發展，國內外各個廠商的DCS系統已在國內許多電廠得到廣泛應用。目前分散控制系統的應用已進入成熟期，新華公司XDPS系統的功能覆蓋面，已經從傳統的CCS、FSSS、SCS、DAS、DEH、MEH子系統，擴展到ECS、ETS、BPC、公用系統等子系統，并進一步覆蓋了定排程控、吹灰程控、輸煤程控、循環水泵房控制等輔助系統的控制。
濰坊電廠自1999年11月采用XDPS-400分散控制系統對#2機組進行徹底改造后，從中積累了豐富的經驗。為了進一步提高機組的整機自動化水平，濰坊電廠相繼采用XDPS-400分散控制系統對輸煤程控，#1、#2密相正壓氣力輸灰，灰水程控，空壓機房，燃油泵房等輔助系統進行了DCS改造，并得到了很大成功。使濰坊電廠輔助控制系統的自動化水平又上一個新臺階，確保了機組的安全經濟運行。
2、XDPS系統在電廠輔助系統控制中應用的可行性及必要性
2.1 應用的必要性
由于輔助控制系統的投入不足，使得系統經濟性及減員增效難以實現，只有采用技術進步的辦法，使電廠的經濟效益得以提高。
采用XDPS系統對電廠輔助系統進行控制，可實現全廠輔助控制系統的聯網及集中控制；可與主機DCS系統和MIS（SIS）系統聯網；對改造機組可在不影響運行的條件下，增加少量投資即可實現控制系統的聯網；可實現最大限度的減員增效；減少備品備件種類及數量，從而減少資金積壓；對新建機組可減少資金投入；減少培訓投入等。
為了進一步提高電廠的勞動生產率，節能降耗，降低成本，很有必要對輔助系統的控制系統進行DCS改造。
2.2 應用的可行性
八十年代末以來，我國引進或開發的輔助控制系統中主要采用PLC加上位機控制技術，經過近十年的運行實踐，目前已基本在全國推廣開來。但近十年來，計算機技術、通訊技術、網絡技術也有了新的飛速發展，人們也在考慮如何將這些先進技術應用在輔助控制系統中，以進一步提高電廠的控制水平及管理水平。PLC加上位機控制技術解決了獨立系統運行的安全及可靠性，但獨立且分散的控制系統必然使用較多的運行維護人員，而且也暴露了諸如聯系不方便，備品備件種類多，難于管理及設備投資大等缺點。
XDPS系統是最近幾年被廣泛應用的DCS分散控制系統，它的硬件及軟件系統功能穩定，應用方便靈活，系統可靠性高，具有很強的可擴展性，在電廠主機系統的控制中被廣泛運用。XDPS-400系統從性能價格比上看，優于PLC系統；從市場上看，提高經濟效益及勞動生產率不僅是企業的需要，也是當今電力系統改革的必然方向，作為企業應從此角度積極推進輔助系統采用DCS技術的應用及推廣，使之在市場競爭中處于有利地位；從技術上看，大機組輔助系統的控制已基本成熟，加上先進的網絡、計算機、通訊技術等的高速發展，為輔助系統采用DCS系統的推廣及應用奠定了堅實的基礎。
3、XDPS系統在濰坊電廠輔助系統中運用的實例
3.1 輸煤程控系統改造
3.1.1 改造前設備狀況
山東濰坊發電廠一期工程輸煤控制系統投產于1993年9月。主要由控制操作臺、集中控制屏以及大量按鈕、開關組成。設計全部為電氣硬接線方式，控制系統的人機操作界面全部使用硬手操，控制盤面保留大量的常規按鈕、指示燈，報警顯示光字牌，系統的聯鎖保護邏輯由電氣硬接線實現。由于設計水平較低，操作盤面既保留系統模擬圖，又嵌入系統設備的操作按鈕、設備狀態指示燈，致使操作盤面布置復雜，設備維護量較大。各設備連接信號均由硬接線實現，系統接線復雜，設備故障點非常多。各種保護投入較少，系統檢測的信息量少，給檢修及運行人員對設備的維護及操作帶來了很大困難。
3.1.2 系統改造情況
輸煤程控改造后實現了DCS系統集中控制方式。運行人員在控制室內能對整個工藝流程進行集中監視、管理，實現全系統設備的啟動、停止、運行監控、自動順序控制。采用CRT操作站作為操作員人機接口站，通過CRT畫面和鼠標對整個工藝過程進行監視和控制，不再設常規模擬屏和操作盤。所有運行參數、報警信息以及設備運行狀態可定時或隨時打印記錄，可以根據實際需要產生統計報表和運行定期報表。
整個系統配有兩臺操作站，其中一臺兼做工程師站，另一臺兼做歷史數據站，采用新華OEM工控機， 21英寸彩色顯示器，配置一臺HP激光打印機作為系統打印機。工程師站用于開發用戶應用程序，下載到操作站和過程控制站（或DPU）中，在完成軟件開發后，通過密碼權限的設置可作為操作站使用。操作站用于監視和控制整個工藝生產過程。
過程控制站配置兩對DPU，各對DPU控制范圍按照功能進行了劃分，具體分為兩部分：上煤部分和配煤部分，相應控制范圍是：1號DPU控制從翻車機煤斗葉輪給煤機到煤場、圓筒倉的所有設備。2號DPU控制從圓筒倉葉輪給煤機到9號皮帶煤倉間犁煤器所有設備。使兩部分功能相對對立，互不影響，便于部分停運檢修。為了優化系統減少設備投資，在原刮板給煤機層增加一個遠程I/O站，收集8-9號皮帶以及煤倉間犁煤器等附屬設備的輸入信號，并輸出控制8-9號皮帶以及煤倉間犁煤器等附屬設備。該遠程I/O站配置兩塊BC-NET卡件，采集、接受遠程I/O站所有控制信號，利用光纜在遠程站與集控室DPU之間進行數據傳輸。
對整個系統所有的開關量輸入信號（包括備用輸入）全部使用中間繼電器隔離，將控制系統和外設隔離，有效的克服了長距離電纜信號傳輸的信號干擾。極大的提高了系統設備的安全可靠性。系統兩路總電源通過隔離變壓器與輸煤主電源實現隔離，防止了主系統對控制設備的電氣干擾。
系統改造后，控制系統穩定可靠，保證了機組用煤正常的供應。
3.1.3 改造中遇到的問題及解決方法：
由于是舊系統改造，控制電纜多數采用原來的舊電纜，信號干擾較嚴重，但輸入信號均采用繼電器擴展隔離的方法，很大程度的減小了這方面的影響。
在調試過程中發現，皮帶的"跑偏、皮帶打滑"信號經常誤發，造成設備誤動作，嚴重影響設備的可靠運行。為了避免此中問題的發生，我們在皮帶的操作面板上增加了一個"屏蔽"按鈕，讓運行人員根據情況選擇是否投入兩個信號的保護，如果不需要，就"屏蔽"；如果需要，就不"屏蔽"。
3.2 #1、#2密相正壓氣力輸灰系統改造
3.2.1 改造前設備狀況
濰坊電廠原輸灰系統是用水將電除塵落下的灰帶到灰漿池，再通過灰漿泵將灰漿打倒濃縮池，然后再用柱塞泵將灰漿打倒灰場。以上整流程均采用人工盤臺操作，控制功能低下，自動化水平低，運行人員的勞動強度大，并且將灰漿送到灰場，既浪費了廠用電，又浪費了大量水利資源。
3.2.3 系統改造情況
在原水力除灰系統仍然保留的基礎上，重新安裝一套除灰系統，該系統采用國家電力公司電力建設研究所研制的雙套管密相氣力輸送系統，通過壓縮空氣將省煤器和電除塵器灰斗收集的飛灰用雙套管輸送系統輸送到廠內灰庫，實現飛灰的再利用。系統的原理是在輸灰管內上方附設一根輔助空氣管，在輔助空氣管上每隔一定距離設置一個開口，在開口中安裝節流板，飛灰在輸送氣的作用下，以較低的速度向前運動。當管內飛灰沉積時，輸送空氣從輔助空氣管中流過，并在開口處噴出，擾動沉積下的灰，將積灰擾動吹散，使飛灰繼續向前輸送。
每臺爐采用一套雙套管氣力除灰系統，每套系統通過兩條輸灰管道將粉煤灰輸送到廠內灰庫，其中一電場通過一條DN200+ DN250輸灰管道，二三四電場通過一條DN150+ DN200+250輸灰管道。在原灰庫和細灰庫的輸灰管上設有氣動管路分路閥，通過該閥門實現原灰庫和細灰庫之間的切換。每臺爐的一套雙套管輸送系統共分五個單元，定義如下：
●一電場1單元：一電場1#、2#、3#、4#壓力輸送罐（上位機顯示：一單元）
●一電場2單元：一電場5#、6#、7#、8#壓力輸送罐（上位機顯示：二單元）
●二、三、四電場 （上位機顯示：三、四、五單元）
濰坊電廠2臺300MW機組，1、2號機組電除塵內旁通密相正壓氣力輸灰控制系統（干灰控制系統）采用上海新華公司的XDPS-400，這是XDPS-400在300MW機組密相正壓氣力輸灰系統的首次應用。#1機組輸灰控制系統已運行近一年的時間，系統運行良好。
系統改造完畢后，對收集的干灰進行了充分利用，創造了很大的經濟效益。將老系統停運，節約了大量的水利資源。
3.2.3 改造中遇到的問題及解決方法：
該系統投入運行后，由于XDPS-400系統不論從硬件還是從軟件上來看，日見成熟，再加上維護人員對這套系統已非常熟悉，因此控制
