电站顺序控制系统(SCS)方案设计与分析

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1、电站顺序控制系统（SCS）方案设计与分析1.基本介绍：单元机组分散控制系统DCS按照功能分散和物理分散相结合的原则设计，DCS的功能包括数据采集系统（DAS），模拟量控制系统（MCS），顺序控制系统（SCS），和锅炉炉膛安全监控系统（FSSS）.为了便于DCS的物理分散原则的具体实施，DAS系统，MCS系统和SCS系统的简单回路统一考虑控制器和I/O配置。顺序控制系统（SCS）包括锅炉、汽机的主要辅机设备及系统的控制、联锁、保护功能，SCS设计为功能组级，功能子组级和驱动级三级控制的层次性结构。其对锅炉、汽轮机和发电机三大主机及其相

2、关辅助设备进行控制,其核心作用是安全可靠地启动、停止、联锁保护三大主机及其辅助设备,保证安全运行。2.顺序控制系统的设计原则：顺序控制系统是以顺序控制为主的一类控制系统，按顺序切换的条件可分为时间顺序、逻辑顺序和条件顺序等三类。时间顺序控制系统以时间作为顺序的切换条件，如交通信号灯的控制。逻辑顺序控制系统以逻辑先后次序作为顺序切换的条件，如流体输送系统中，开车时先开后级设备再开前级设备，停车时先停前级设备再停后级设备。条件顺序控制系统以生产过程的条件为依据，当某条件满足时执行某命令和动作．该条件不满足时执行其他相关的命令或动作。顺序

3、控制系统与连续生产过程中常规控制系统有所不同．在设计时应根据顺序控制和过程的特点遵循有关的原则。下面给出了一些主要的设计原则。2．1物料输进设备的开停车顺序控制设计原则：为了使物料输送正常，在设计时必须满足开车时先开后级设备，在顺序控制系统接收到后级设备运行的反馈信号后才能开前级设备，直到整个生产过程运行。在停车时应先停前级设备．在接收到前级设备停运的反馈信号后才能停运后级设备。此外，在物料输送过程中由于传送过程的时间滞后，应在设计时考虑相应的滞后时间，以保证不发生物料堆积等事故。2．2机泵开停车顺序控制设计原则：为了使机泵正常运行

4、，在机泵运行前应使泵体充满流体，为此设计泵的出口管是垂直向上的。在顺序控制设计时，应遵循泵运行前先关泵下游的控制阀，等泵运行后再开泵下游阀的顺序设计。停泵后是否关闭泵的下游阀，则应当根据生产过程的要求确定。2．3紧急停车设计原则：顺序控制系统的紧急停车是指在顺序控制系统运行过程中，由于某些原因需要紧急停止系统的运行而设置的停车系统。顺序控制系统紧急停车是安全生产所必须的，在顺序控制系统设计时必须考虑。由于这类系统通常由一些过程步组成．因此根据顺序功能表圈的设计思想，在每个过程步都有可能发生紧急停车的要求。为此，紧急停车的设计原则如下

5、。1)在每个过程步中都需设置紧急停车的判别条件，以识别是否有紧急停车的操作要求：这表明在每个过程步的转换条件中都应设置紧急停车的信号按钮，当需紧急停车时能满足转换条件而进入紧急停车子程序。2)设计的紧急停车子程序应能使生产过程处于安全的操作条件：通常设计的紧急停车子程序是与顺序控制系统停止运行的操作条件相一致的。如紧急停车子程序的操作内容包括：关闭进料和出料的控制阀，打开安全放空阀等。3)对紧急停车按钮应设计二次确认，以防止误操作：对紧急停车和重要的设备运行和停止，设置二次确认是安全生产所必须的。它也是容错设计的重要内容。4)为了保

6、证安全，在一些重要的操作过程中，设计独立于Dcs的紧急停车系统是必要的：从安全角度出发，设置独立的紧急停车系统就是设计与原顺序控制系统并行的硬件紧急停车系统。在顺序控制系统的紧急停车系统失效时，能通过该系统来停止系统的运行，防止事故的发生。2．4再启动系统的设计原则：为使顺序控制系统能在紧急停车后直接从紧急停车时的过程步重新开始执行，设计再启动系统是必要的，它与紧急停车系统是相互关联的。如在反应过程中，由于某一阀门故障实施了紧急停车，但在故障排除后生产过程不应从头开始，通过再启动系统就可方便进入所需的操作状态。因此，在顺序控制系统的

7、每个过程步设计从初始步转到该步的转换条件是必要的。有时也可设计各过程步问的转换条件，使顺序控制系统经各自的前导步进入该步。所设计的转换条件可以是软按钮或开关，也可以用硬按钮或开关输入。在设计中应考虑转换条件的正确性和合理性，如转换条件应包含手动开关，以保证再启动系统能在手动状态进行。2．5顺序控制系统画面的设计原则：顺序控制系统的操作画面应能反映顺序控制执行过程的状态变化，因此与一般的过程流程画面设计有所不同。顺序控制系统画面通常采用流程表图的形式，以生产过程的流程为主线，把整个生产过程分为若干过程步，每步包含一些控制阀、电机等设备

8、的开停等操作。它的各步与设计顺序控制系统所采用的功能表图中的各步一一对应，因此可清楚地了解过程中各设备运行的状态．有利于设计人员、操作人员和管理人员的思想沟通。2．6顺序控制系统中联锁系统的设计原则：一般的联锁系统是指在联锁状态系统在