一、 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

　　隨著火電機(jī)組隨著火電機(jī)組日趨規(guī)模化和復(fù)雜化，生產(chǎn)過(guò)程信息瞬間千變?nèi)f化當(dāng)機(jī)組發(fā)生故障時(shí)，需要查找出真實(shí)原因，并采取相應(yīng)措施這時(shí)就需要對(duì)事件進(jìn)行追憶打印

　　在大部分電廠主機(jī)、造紙等重要工業(yè)領(lǐng)域中，一旦在系統(tǒng)聯(lián)調(diào)或生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生停機(jī)停車，需要通過(guò)DCS平臺(tái)來(lái)查找事故原因，而這些項(xiàng)目的工藝過(guò)程復(fù)雜、實(shí)時(shí)性高，一般的報(bào)警記錄及歷史趨勢(shì)已無(wú)法用來(lái)做出準(zhǔn)確的事故分析，事件順序記錄成為DCS的必需功能，且分辨率一般要求達(dá)到1ms.

　　我公司承接的內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾工業(yè)園區(qū)自備電廠脫硫DCS項(xiàng)目就明確提出了此要求。脫硫裝置在電廠中屬于輔助系統(tǒng)，但由于裝置本身也是一套龐大復(fù)雜的系統(tǒng)，它的運(yùn)行穩(wěn)定情況往往會(huì)影響到鍋爐主機(jī)的正常運(yùn)行，所以在脫硫系統(tǒng)中，重要電氣設(shè)備（如增壓風(fēng)機(jī)他、漿液循環(huán)泵、石灰石制粉機(jī)等）的跳閘信號(hào)，采用1ms的事件記錄。

　　按以往的PCS7系統(tǒng)配置，采用冗余CPU加上ET200M分布式I/O可在操作站實(shí)現(xiàn)10ms的時(shí)間標(biāo)簽分辨率，難以滿足上述分辨率，因此在項(xiàng)目中，我們利用了PCS7強(qiáng)大的兼容性，除了采用西門子A&D的產(chǎn)品外，結(jié)合了SIEMENS PTD和I&S集團(tuán)的相關(guān)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了上述要求。

　　SOE為英文Sequence Of Event的縮寫，即事件順序記錄。而一般的事件記錄只能做到秒級(jí)的分辨率，當(dāng)事件發(fā)生后往往同一秒內(nèi)出現(xiàn)的信息很多，且不能分出先后順序，這就給事故分析造成了很大的困擾而SOE就能更地反映事件情況，它能以毫秒級(jí)的分辨率獲取事件信息，為事故分析提供有力的證據(jù)。SOE系統(tǒng)的輸入信號(hào)全部為開關(guān)量信號(hào)，它以高分辨率分辨各個(gè)信號(hào)狀態(tài)變化的先后次序，幫助在事故情況下分辨故障的原因找出首出故障因此SOE成為分析事故的主要記錄手段。

　　二、 系統(tǒng)構(gòu)成

　　項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如下。

　　圖1 項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

　　除了項(xiàng)目中本來(lái)用到的PCS7軟硬件外需如下部件用于實(shí)現(xiàn)SOE.

　　表1 訂貨清單

　　AS414-3,首先要采用一臺(tái)非冗余的S7 400 的AS站，槽位選18槽的，以便可以插更多的SICAM DI卡（開關(guān)量輸入卡）。SICAM DI開關(guān)量輸入卡，用于數(shù)字量采集，分辨率為1ms,內(nèi)部存儲(chǔ)器可存儲(chǔ)200條事件記錄。同時(shí)，采用48針前端連接器用于連接信號(hào)電纜。

　　SICLOCK TM中央時(shí)鐘，見圖2.接收GPSDEC來(lái)的衛(wèi)星時(shí)鐘解碼信號(hào)（DCF without ZZB），提供多路多種形式的時(shí)鐘，我們用它為MCP提供時(shí)間源，同時(shí)可通過(guò)其本身自帶的以太網(wǎng)口接入DCS系統(tǒng)的SYSTEM BUS,為其他AS、OS提供時(shí)鐘。當(dāng)外部GPS信號(hào)故障時(shí)，其本身也可提供高的時(shí)鐘。

　　圖2 SICLOCK TM中央時(shí)鐘

　　SICLOCK GPSDEC ,GPS解碼器，見圖3.這個(gè)產(chǎn)品是可選的，當(dāng)SOE的時(shí)間標(biāo)簽要完全和GPS衛(wèi)星時(shí)間一致時(shí)選擇。GPSDEC訂貨包其中包括GPS信號(hào)天線、電源和解碼器，以及相關(guān)輔件。

　　SICAMMCP模塊，是SIMATICS7-400自動(dòng)化站的時(shí)鐘同步模塊，接受外部時(shí)鐘信號(hào)，作為SIMATICS7400系統(tǒng)的時(shí)鐘主站，控制CPU和功能組的時(shí)鐘同步。在MCP中，其內(nèi)部時(shí)鐘與外部參考時(shí)鐘不偏離過(guò)1ms,保證其高度實(shí)時(shí)性。SICAMMCP作為時(shí)鐘主站，周期的向CPU和所有K總線模塊廣播設(shè)定時(shí)鐘，在下一分鐘將設(shè)置時(shí)間。MCP在傳輸時(shí)鐘的同時(shí)在系統(tǒng)總線上觸發(fā)同步時(shí)鐘中斷。隨后ICPU和所有其他K總線模塊接受傳輸過(guò)來(lái)的時(shí)鐘每隔一分鐘，執(zhí)行此同步程序。

　　圖3 GPS解碼器組件

　　除了上述硬件外，還需要SICAM plusTOOLS組態(tài)軟件（需授權(quán)），用于組態(tài)MCP卡和SICAM DI卡；還有SOE FUNCTION BLOCK功能軟件，用于CFC組態(tài)，生成報(bào)警信息，編譯到WinCC報(bào)警信息庫(kù)。

　　三、  功能實(shí)現(xiàn)

　　有了以上的產(chǎn)品后，我們單獨(dú)為SOE系統(tǒng)設(shè)立了一面機(jī)柜，把所有這些相關(guān)設(shè)備集成在一起，基本沒(méi)有特殊的要求，只要考慮好安裝位置、供電、散熱和進(jìn)出線的方便即可。按照下圖，連接以上設(shè)備。同時(shí)在PCS7平臺(tái)之上加裝SICAM plusTOOLS軟件和SOE FUNCTION BLOCK功能軟件。

　　圖4  系統(tǒng)連接

　　1.  GPS DEC安裝調(diào)試

　　天線包含在SICLOCK GPSDEC訂貨組件中，天線要安裝在室外開闊的地方（如平坦的房頂、建筑物的正面等），確保充分接收到衛(wèi)星信號(hào)，同時(shí)還要考慮到防雷擊。注意：不管是水平安裝還是垂直安裝，天線頭始終要保持垂直，如圖5所示。

　　圖5 GPS DEC天線安裝圖

　　可通過(guò)PC串口 對(duì)GPSDEC進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。運(yùn)行安裝軟盤中自解壓文件"GPSDEC_ConfigurationTool_SelfExtracted.exe",生成文件夾"GPSDEC",運(yùn)行其中的"gpsdec.exe",即可對(duì)GPSDEC進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，如下圖所示。

　　圖6 GPSDEC設(shè)置

　　2.  SICLOCK TM的安裝調(diào)試

　　按下表，在其液晶面板上做如下參數(shù)設(shè)置。

　　表2 SICLOCK TM參數(shù)設(shè)置

　　在本項(xiàng)目中，除了SOE系統(tǒng)外，還有其他AS站以及操作員站、工程師站，為了能以SICLOCK TM時(shí)間為基準(zhǔn)，把它們的時(shí)鐘都同步起來(lái)，我們可以利用SICLOCK TM的以太網(wǎng)同步功能，通過(guò)雙絞線連接其X6（RJ-45）接口或X5（ITP）接口到PCS7的系統(tǒng)總線，可以通過(guò)設(shè)置讓所有站都同步起來(lái)。

　　SICLOCK TM還要做如下設(shè)置。