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一、系統(tǒng)介紹
華能沁北電廠二期2×600MW超臨界火電機組工程分散控制系統(tǒng)（DCS）采用ABB公司的Symphony系統(tǒng)，其功能涵蓋了數據采集系統(tǒng)（DAS）、模擬量控制系統(tǒng)（MCS）、順序控制系統(tǒng)（SCS）、鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）、汽輪機數字電液控制系統(tǒng)（DEH）、給水泵汽輪機控制系統(tǒng)（MEH）、電氣控制系統(tǒng)（ECS）等各項控制功能，是一套軟硬件一體化完善的控制系統(tǒng)。兩臺機組及公用系統(tǒng)DCS系統(tǒng)設置3個獨立的環(huán)網，每臺機組一個環(huán)網，公用系統(tǒng)一個環(huán)網。
二、DCS系統(tǒng)外部環(huán)境要求
2.1 硬件要求
2.1.1 一般性要求
1） 電子間照明、通風、消防符合要求。
2） 集控室內光線充足，具備操作人員操作監(jiān)視的條件。
3） 電子設備室、工程師室和控制室內的環(huán)境溫度、濕度、清潔度，符合有關規(guī)程或生產廠的規(guī)定。
4） 電子間的相關制度健全；安全、保衛(wèi)工作到位。
5） 機柜已就位，柜體周圍不存在安裝雜物，控制室干凈衛(wèi)生。
6） 電源接線完成；電氣專業(yè)設備受電完畢，且已具備將電源送至DCS電源柜上端口的條件；電源等級、質量符合要求。
7） DCS設備接地接線完畢、接地電阻、接地方式符合DCS供應方要求。
8） 各計算機設備應擺放整齊，各種標識齊全、清晰、明確。
2.1.2 操作員站、工程師站和功能服務站要求
1） 內部各連線或連接電纜無斷線，各部件設備、板卡及連接件安裝牢固無松動，安裝螺釘齊全。
2） 殼內外部件及冷卻風扇清潔、無灰、無污漬。冷卻風扇轉動靈活。
3） 設備電源電壓等級設定正確。
4） 接通電源啟動后，設備無異音、異味等異?，F象發(fā)生，檢查冷卻風扇轉動方向正確，轉動正常無卡澀；設備自檢過程無出錯信息，設備能正常啟動并進入操作系統(tǒng)，各狀態(tài)指示燈及界面顯示正常。
2.1.3主控制器及功能模件要求
1） 帶有后備電池的主控制器和模件，其后備電池應按照制造廠的有關規(guī)定和要求進行檢查、更換；檢查主控制器和模件的掉電保護開關或跳線設置正確。
2） 對每個需清掃的模件和插槽編號、跳線設置做好詳細、準確的記錄。
3） 對模件進行清掃、檢查，外觀清潔無灰、無污漬、無明顯損傷和燒焦痕跡；主控制器若配有冷卻風扇，則應檢查和清掃冷卻風扇。模件上的各部件安裝牢固；插件無銹蝕、插針或金手指無彎曲、斷裂；跳線和插針等設置正確、接插可靠；熔絲完好，型號和容量準確無誤；所有模件標識正確清晰。
4） 模件檢查完畢，機柜、機架和槽位清掃干凈后，對照模件上的機柜和插槽編號將模件逐個裝復到相應槽位中，就位必須準確無誤，到位可靠。
5） 模件就位后，仔細檢查模件的各連接電纜（如扁平連接電纜等）應接插到位且牢固無松動。若有固定螺絲和/或卡鎖，則應將固定螺絲擰緊和域將卡鎖入扣。
6） 模件通電前，再次核對模件熔絲齊全，容量正確。模件通電后，各指示燈指示正常。
2.1.4 I／O電源、系統(tǒng)電源和機柜電源要求
2.1.4.1 上電前檢查
1） 電源熔絲符合規(guī)格要求。
2） 測量變壓器一、二次之間和一次端子對地間的絕緣電阻≥50MΩ。
3） 通電前檢查電源電壓等級設置應正確；通電后電源裝置無異音、無異味；溫升正常；風扇轉動正常、無卡澀（否則更換風扇）；根據要求測量各輸出電壓符合要求。
2.1.4.2 上電檢查試驗
1） 啟動整個子系統(tǒng)，工作正常無故障報警，電源指示燈指示正常。
2） 對每對冗余電源，關掉其中一路，檢查相應的控制器應能正常工作，若有異常進行處理或更換相應電源。
2.1.5 主時鐘和GPS標準時鐘裝置要求
1） 主時鐘各通信接口連接正確，通信電纜完好無損。啟動主時鐘，將主時鐘與標準時間校準。
2） GPS天線插頭接插可靠牢固無松動，GPS天線無破損斷裂，安裝垂直，四周無建筑物或雜物遮擋。
3） GPS標準時鐘裝置各通信接口連接正確，通信電纜完好無損。開啟電源，裝置進行初始化和自檢無出錯，初始化和自檢結束后，GPS衛(wèi)星鎖定指示正常。若 GPS失步，則裝置內部守時時鐘應工作正常。
4） 啟動各工作站的時鐘校正功能，校正各工作站時間顯示，使其與主時鐘或GPS標準時鐘裝置同步。
2.2 DCS軟件恢復應具備的條件和要求
2.2.1 軟件檢查
2.2.1.1 操作系統(tǒng)檢查
2.2.1.2 應用軟件及其完整性檢查
2.2.1.3 權限設置檢查
2.2.1.4 數據庫檢查
2.2.2 試驗項目與技術要求
2.2.2.1 系統(tǒng)冗余性能試驗
1） 各操作員站、功能服務站和現場控制站的冗余切換試驗
2） 功能模件冗余切換試驗
a. 模件通電前，模件熔絲齊全、容量正確。
b. 模件通電后，各指示燈符合正常的實際狀況指示。
c. 冗余模件能相互切換，取出主運行模件的熔絲或復位主運行模件或將主運行模件拔出（模件可帶電插拔時），系統(tǒng)能正常無擾動地切換到從模件運行或從模件改為主運行模件，系統(tǒng)除模件故障和冗余失去等相關報警外，無其他異常報警發(fā)生；同樣進行一次反向切換，系統(tǒng)狀況應相同。
3） 通信網絡冗余切換試驗
a. 在任意節(jié)點上人為切斷任一通信總線，系統(tǒng)不得出錯或出現死機情況。切、投通信總線上的任意節(jié)點，或模擬其故障，總線通信應正常工作。
b. 總線及總線冗余檢查，總線電纜無破損、斷線，端子接線正確，牢固無松動，接插件接插牢固、接觸良好；檢查總線終端電阻值正常，接線牢固。HUB、總線模件通電后指示燈正常。
c. 通過診斷系統(tǒng)或總線模件工作指示燈檢查總線系統(tǒng)工作正常，無異常報警；檢查冗余總線處于冗余工作狀態(tài)。
d. 切斷主運行總線模件的電源或拔出主運行總線的插頭及模擬其他條件試驗兩條冗余總線的切換，總線自動切換至另一條運行，且指示燈指示正常；檢查系統(tǒng)數據無丟失、通信無中斷、系統(tǒng)工作正常、報警正確；同樣進行一次反向切換試驗，系統(tǒng)狀況應相同。
4） 系統(tǒng)（或機柜）供電冗余切換試驗
a. 對于系統(tǒng)或機柜自投供電或N+1冗余供電，應進行供電切換試驗。在電源切換過程中，控制系統(tǒng)應工作正常，中間數據及累計數據無丟失。
b. 切斷工作電源回路，檢查備用供電自動投入，系統(tǒng)工作正常，無出錯報警，數據無丟失；同樣進行一次反向切換試驗，系統(tǒng)狀況應相同。
c. 對于1+1冗余供電系統(tǒng)，切斷任一路供電系統(tǒng)工作正常，無出錯報警，數據無丟失。
5） 控制回路冗余切換試驗
a. 計算機控制系統(tǒng)投運，與控制回路相關的主控制器和模件投運正常。
b. 利用手操器等設備使控制回路輸出一個固定的值或狀態(tài)，將相關的在運行狀態(tài)的主控制器或輸出模件復位和斷電，觀察控制回路輸出無變化和擾動；檢查備用主控制器或輸出模件的運行狀態(tài)正確；反向再做一次控制回路試驗，結果正確。
2.2.2.2 系統(tǒng)容錯性能試驗
1）在操作員站的鍵盤上操作任何未經定義的鍵，或在操作員站上非法輸入一系列命令，檢查操作員站和系統(tǒng)的反應，無出錯或出現死機情況。
2）切除并恢復系統(tǒng)的外圍設備，控制系統(tǒng)無任何異常情況。
3）任意拔出一塊I／O模件，屏幕顯示該模件的異常狀態(tài)，控制系統(tǒng)自動進行相應的處理（如切到手動工況、執(zhí)行器保位等）。
4）在拔出和恢復模件（模件允許帶電插拔）的過程中，控制系統(tǒng)的其他功能不受任何影響。
5）計算機控制系統(tǒng)通電啟動后，關閉CRT和打印機電源（正在打印時和未打印時分別進行），然后再打開電源，操作員站屏幕和系統(tǒng)無異常反應。
2.2.2.3 系統(tǒng)性能參數測試
1）在條件具備的情況下測試下列計算機控制系統(tǒng)性能參數，并做好記錄存檔。
2）通過系統(tǒng)工具或其他由制造廠提供的方法檢查每個現場控制站的內存和歷史數據存貯站（或相當站）的外存的容量及使用量。內存余量應大于總內存容量的40％，外存余量應大于總存貯器容量的60％。
3）通過系統(tǒng)工具或其他由制造廠提供的方法檢查所有現場控制站的中央處理單元的負荷率應不超過40％；計算站、數據管理站等的中央處理單元的負荷率應不超過40％。
4）通過系統(tǒng)工具或其他由制造廠提供的方法檢查數據通信總線的負荷率應不超過30％，對于以太網則應不超過20％。
5）通過連續(xù)切換操作員站CRT畫面10次，用秒表測量每幅畫面完全顯示的時間，計算其平均值，檢查操作員站畫面實時反應時間應不大于2s或不低于廠家的出廠標準。
6）通過組態(tài)并打印計算機控制系統(tǒng)測點清冊，檢查I／O點的投入率及完好率，投入率應不小于99.5％，完好率應不小于99.5％；查明并記錄不可用測點的原因。
2.1.4.2 上電檢查試驗
1） 啟動整個子系統(tǒng)，工作正常無故障報警，電源指示燈指示正常。
2） 對每對冗余電源，關掉其中一路，檢查相應的控制器應能正常工作，若有異常進行處理或更換相應電源。
2.1.5 主時鐘和GPS標準時鐘裝置要求
1） 主時鐘各通信接口連接正確，通信電纜完好無損。啟動主時鐘，將主時鐘與標準時間校準。
2） GPS天線插頭接插可靠牢固無松動，GPS天線無破損斷裂，安裝垂直，四周無建筑物或雜物遮擋。
3） GPS標準時鐘裝置各通信接口連接正確，通信電纜完好無損。開啟電源，裝置進行初始化和自檢無出錯，初始化和自檢結束后，GPS衛(wèi)星鎖定指示正常。若 GPS失步，則裝置內部守時時鐘應工作正常。
4） 啟動各工作站的時鐘校正功能，校正各工作站時間顯示，使其與主時鐘或GPS標準時鐘裝置同步。
2.2 DCS軟件恢復應具備的條件和要求
2.2.1 軟件檢查
2.2.1.1 操作系統(tǒng)檢查
2.2.1.2 應用軟件及其完整性檢查
2.2.1.3 權限設置檢查
2.2.1.4 數據庫檢查
2.2.2 試驗項目與技術要求
2.2.2.1 系統(tǒng)冗余性能試驗
1） 各操作員站、功能服務站和現場控制站的冗余切換試驗
2） 功能模件冗余切換試驗
a. 模件通電前，模件熔絲齊全、容量正確。
b. 模件通電后，各指示燈符合正常的實際狀況指示。
c. 冗余模件能相互切換，取出主運行模件的熔絲或復位主運行模件或將主運行模件拔出（模件可帶電插拔時），系統(tǒng)能正常無擾動地切換到從模件運行或從模件改為主運行模件，系統(tǒng)除模件故障和冗余失去等相關報警外，無其他異常報警發(fā)生；同樣進行一次反向切換，系統(tǒng)狀況應相同。
3） 通信網絡冗余切換試驗
a. 在任意節(jié)點上人為切斷任一通信總線，系統(tǒng)不得出錯或出現死機情況。切、投通信總線上的任意節(jié)點，或模擬其故障，總線通信應正常工作。
b. 總線及總線冗余檢查，總線電纜無破損、斷線，端子接線正確，牢固無松動，接插件接插牢固、接觸良好；檢查總線終端電阻值正常，接線牢固。HUB、總線模件通電后指示燈正常。
c. 通過診斷系統(tǒng)或總線模件工作指示燈檢查總線系統(tǒng)工作正常，無異常報警；檢查冗余總線處于冗余工作狀態(tài)。
d. 切斷主運行總線模件的電源或拔出主運行總線的插頭及模擬其他條件試驗兩條冗余總線的切換，總線自動切換至另一條運行，且指示燈指示正常；檢查系統(tǒng)數據無丟失、通信無中斷、系統(tǒng)工作正常、報警正確；同樣進行一次反向切換試驗，系統(tǒng)狀況應相同。
4） 系統(tǒng)（或機柜）供電冗余切換試驗
a. 對于系統(tǒng)或機柜自投供電或N+1冗余供電，應進行供電切換試驗。在電源切換過程中，控制系統(tǒng)應工作正常，中間數據及累計數據無丟失。
b. 切斷工作電源回路，檢查備用供電自動投入，系統(tǒng)工作正常，無出錯報警，數據無丟失；同樣進行一次反向切換試驗，系統(tǒng)狀況應相同。
c. 對于1+1冗余供電系統(tǒng)，切斷任一路供電系統(tǒng)工作正常，無出錯報警，數據無丟失。
5） 控制回路冗余切換試驗
a. 計算機控制系統(tǒng)投運，與控制回路相關的主控制器和模件投運正常。
b. 利用手操器等設備使控制回路輸出一個固定的值或狀態(tài)，將相關的在運行狀態(tài)的主控制器或輸出模件復位和斷電，觀察控制回路輸出無變化和擾動；檢查備用主控制器或輸出模件的運行狀態(tài)正確；反向再做一次控制回路試驗，結果正確。
2.2.2.2 系統(tǒng)容錯性能試驗
1）在操作員站的鍵盤上操作任何未經定義的鍵，或在操作員站上非法輸入一系列命令，檢查操作員站和系統(tǒng)的反應，無出錯或出現死機情況。
2）切除并恢復系統(tǒng)的外圍設備，控制系統(tǒng)無任何異常情況。
3）任意拔出一塊I／O模件，屏幕顯示該模件的異常狀態(tài)，控制系統(tǒng)自動進行相應的處理（如切到手動工況、執(zhí)行器保位等）。
4）在拔出和恢復模件（模件允許帶電插拔）的過程中，控制系統(tǒng)的其他功能不受任何影響。
5）計算機控制系統(tǒng)通電啟動后，關閉CRT和打印機電源（正在打印時和未打印時分別進行），然后再打開電源，操作員站屏幕和系統(tǒng)無異常反應。
2.2.2.3 系統(tǒng)性能參數測試
1）在條件具備的情況下測試下列計算機控制系統(tǒng)性能參數，并做好記錄存檔。
2）通過系統(tǒng)工具或其他由制造廠提供的方法檢查每個現場控制站的內存和歷史數據存貯站（或相當站）的外存的容量及使用量。內存余量應大于總內存容量的40％，外存余量應大于總存貯器容量的60％。
3）通過系統(tǒng)工具或其他由制造廠提供的方法檢查所有現場控制站的中央處理單元的負荷率應不超過40％；計算站、數據管理站等的中央處理單元的負荷率應不超過40％。
4）通過系統(tǒng)工具或其他由制造廠提供的方法檢查數據通信總線的負荷率應不超過30％，對于以太網則應不超過20％。
5）通過連續(xù)切換操作員站CRT畫面10次，用秒表測量每幅畫面完全顯示的時間，計算其平均值，檢查操作員站畫面實時反應時間應不大于2s或不低于廠家的出廠標準。
6）通過組態(tài)并打印計算機控制系統(tǒng)測點清冊，檢查I／O點的投入率及完好率，投入率應不小于99.5％，完好率應不小于99.5％；查明并記錄不可用測點的原因。
2.2.2.8 系統(tǒng)進行的幾項功能試驗
1） 系統(tǒng)組態(tài)和在線下載功能試驗
a. 打開工程師站中的系統(tǒng)組態(tài)軟件，按照組態(tài)手冊離線建立一個組態(tài)方案，如有可能則進行編譯生成，檢查確認組態(tài)軟件功能應正常。
b. 計算機控制系統(tǒng)通電啟動后，通過工程師站組態(tài)工具，將現場控制站中一主控制器或一功能模件的組態(tài)回讀到工程師站中，然后再將此組態(tài)下載到原主控制器或原功能模件中，檢查確認整個操作過程中計算機控制系統(tǒng)無出錯或死機等現象發(fā)生。
2） 操作員站人機接口功能試驗
a. 通過功能鍵盤或軌跡球／鼠標，在操作員站上對各功能逐項進行操作，檢查各CRT畫面顯示應正常，各功能鍵或按鈕與各功能畫面連接正確，所有操作對應結果正確無誤。對于一些非法操作，軟件應具有容錯能力。
b. 檢查操作員站權限設置正確，以操作員級別登錄正常。
c. 檢查各主要流程畫面、主要參數監(jiān)視畫面、實時趨勢曲線顯示畫面等顯示正常，各動態(tài)參數和實時趨勢曲線自動刷新，刷新時間符合要求。
d. 檢查各報警顯示畫面和報警窗口顯示正常，報警提示和關聯(lián)畫面連接正確，報警確認功能正常。
e. 檢查歷史數據檢索畫面顯示正常，輸入正確的需檢索的數據（如測點名、測點編號）和檢索時間段，系統(tǒng)響應正確，并顯示相應的歷史數據報表或歷史數據曲線、歷史事件報表、操作記錄、報警記錄等。若請求打印，則打印結果應與顯示結果相同。
f. 檢查報表管理功能畫面顯示正確，選中一張報表進行隨機（召喚）打印，系統(tǒng)響應正確，檢查報表內容正確。
g. 選擇一幅流程圖畫面，觸發(fā)屏幕拷貝功能，系統(tǒng)響應正確，檢查硬拷貝和畫面應一致。
h. 檢查系統(tǒng)運行狀態(tài)（系統(tǒng)自診斷信息）顯示畫面顯示正常。
i. 檢查幫助和域操作指導畫面顯示正常。
j. 根據畫面清冊檢查各流程畫面和參數監(jiān)視畫面等應無缺少。
3） 報表打印功能試驗
a.啟動報表定時打印功能，檢查定時打印的報表格式、內容和時間應符合要求。
b.通過功能鍵盤或軌跡球／鼠標，在操作員站上選中系統(tǒng)內所有報表，并觸發(fā)隨機（召喚）打印功能，系統(tǒng)應立即打印選中的報表，檢查報表格式、內容應符合要求，時間正確。
c.系統(tǒng)通電啟動后，模擬事件追憶觸發(fā)開關量點動作，檢查事件追憶報表打印應正常，數據和觸發(fā)開關量點動作前后時間應正確。
4） 歷史數據存儲和檢索功能試驗
a. 從歷史數據庫中選取一組記錄點，內容包括模擬量、開關量、操作記錄、系統(tǒng)事件等。
b. 分別組態(tài)當前時段（短期）的歷史數據報表和曲線，并顯示打印、報表、曲線的數據和時間應正確，整個操作過程應無故障報警。
c. 分別組態(tài)已轉儲至磁帶或光盤（長期）的歷史數據報表和曲線，系統(tǒng)應提示需提供已轉儲時段的歷史數據磁帶或光盤，插入相應的磁帶或光盤，予以激活，并顯示打印，報表、曲線的數據和時間應正確，整個操作過程應無故障報警。
5） 性能計算功能檢查
a. 與性能計算相關的所有測點應正常，指示正確。
b. 啟動性能計算應用程序，應無出錯報警。檢查性能計算報表和域畫面顯示應正常，性能計算報表打印正常。檢查性能計算項目應無缺項。
c. 協(xié)同有關部門和單位檢查性能計算參數的正確性，否則，應進行調整或修改組態(tài)。
6） 通信接口連接試驗（包括MIS接口）
a. 檢查通信連接電纜無破損、斷線，連接正確并牢固無松動。
b. 系統(tǒng)上電，通信接口模件各指示燈指示正確。
c. 啟動通信驅動軟件，系統(tǒng)無出錯信息。
d. 利用網絡軟件工具或專用的通信檢測軟件工具，確認通信物理連接正常。
f. 軟件或模擬手段檢查測試數據收發(fā)正常。
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