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摘 要 操作员站的稳定可靠运行对大型火力发电机组的安全稳定有着重要意义，但随着电子元器件的淘汰老化和更人性化的操作员站系统的推出，那么对以往的操作员站系统进行升级改造势在必行。本文将对湘潭电厂#2机组OIS操作员站升级改造进行探讨。
关键词 操作员站；PGP；冗余；光字牌
中图分类号 TP 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)112-0170-01
1 概述
湘潭电厂#2机组为97年投产的300 MW机组，DCS系统采用的是北京贝利公司（现北京ABB公司）生产的INFI-90，其操作员站采用3+2冗余方式，即三台服务器配两台客户端，其操作系统采用VMS操作系统，应用软件采用OIS43系统。运行多年后，计算机、显示器、通讯卡件等频繁出现故障，对机组的安全稳定运行埋下了重大隐患。其次，厂家早已停止生产相关的配件，维护和维修困难。而且许多外围的设备已经更新换代，OIS操作员站是早期的产品，系统功能存在一定局限性，不适合目前控制一体化趋势。为解决存在的问题，保证发电机组的安全稳定运行，对早期的OIS操作员站系统进行升级改造势在必行。
2 系统选型及PGP的人性化功能
能与INFI-90控制系统接口操作员站的只有北京ABB公司生产的PPA操作员站系统和PGP（Power Generation Portal）操作员站系统。两者与INFI-90的接口模式不同，以致与DCS通信的速率不同，PGP系统比PPA系统的速率要快。所以最终确定选用PGP4.1操作员站系统。
PGP操作员站系统可以实现的功能非常多，其中不乏许多具有实用性的功能。主要的功能是让操作员对就地设备进行监控、操作；对生产过程进行监视、调节；为运行人员、热控维护人员、生产管理人员提供原始信息，用于分析、优化与指导。具体的常用功能有以下几种。
1）采集由控制系统送来的现场模拟量和数字量信号。
2）在数据库中存储数值与状态。
3）存储当前和历史过程量及计算量。
4）显示过程画面，打印报表。
5）对被控设备发出指令。
6）获取用于显示和存档的数据。
7）任何数据都可拥有实时和历史数据趋势。
8）可使用趨势或列表格形式显示历史数据。
9）历史站功能（包括：数据归档、实时趋势、历史趋势的查看、操作员记录等）。
3 改造实施方案
1）PGP操作员站系统配置成3个冗余的PGP Server，再配置6台PGP Client来满足控制需要，服务器与客户端通过两台HUB和RJ45网线组网。其中5台客户端放在集控室供运行人员操作使用，一台客户端放在工程师站供热工人员使用。原来系统的立式小型机操作站台改成通用的水平操作台。原有的紧急硬手操按钮同样配置在新的操作台台面上。PGP操作员站的监控操作画面也从原系统画面承接而来，方便运行人员熟练操作。原来只支持键盘操作，现在改为支持鼠标、键盘操作，更加人性化。标签库容量按原系统的标签量选择。这3个Server为冗余配置，其中只要有一正常工作，就能保障所有Client的操作运行，从而保障系统的安全。每台PGP Server配置双网卡，每个网卡通过RJ45网线分别连接一台HUB。每台PGP Client也配置成双网卡，每个网卡分别通过RJ45网线连接一台HUB。形成以太网络冗余。从而达到人机接口站的全部网络冗余。所有设备的供电均可经过做到两路冗余供电, 保证供电系统的安全性。PGP Server通过ICI23的SCSI口与INFI-NET通讯，Server和ICI03安装在PCU机柜内。
2）在电子间新增加两套ABB BAILEY标准机柜，分别是42号和43号机柜。并在其上安装隔板，以便放置电脑。使用的是MPSⅢ电源，两路UPS输入电源供给两电源输入单元，形成冗余供电，保证系统电源的安全性。电源输入电源单元输出+5 V、+24 V、±15 V连接到DC BAR，DC BAR提供MMU21所需的全部电源类型。
安装3个MMU21，将3套ICI23分别安装与3个MMU21上，各个ICI23系统分别独立，3台服务器分两组放置，分散了系统的危险，方便热工人员的维护。
加装3块NFTP01，将NTCL01安装其上，连接上LOOP1和LOOP2，将3套ICI23接入INFI-NET，用NKLS01将NTCL01和INNIS21连接起来，用SISC电缆连接ICI23和PGP SERVER，构建成PGP SERVER和INFI网络的物理
连接。
3）改造完成后的PGP操作员站系统的形成一个小的以太网络，六台客户端计算机配置都是双网卡，分别连接两台HUB。三台服务器计算机既通过SCSI电缆和通讯模件连接到INFI环上，又通过双网卡连接到与客户端连接的HUB。可以预见，网络中的核心部件两台HUB的稳定运行非常重要，为此，我们选用的进口的赫斯曼系列的交换机。并且还做了HUB的故障报警显示，以便及早发现、排除故障。
4）光字牌报警功能是当有参数或设备异常是发出声、光报警，以提醒监屏的运行人员注意调整。对于火电机组的安全运行有着重要意义，所以光字牌报警功能的实现在此次技术升级改造中同样重要。对原有柜屏上的硬光字牌保留不动，亮牌和音响功能保持不变。在操作员站画面上做出对应的一级硬光字牌和二级光字牌，顺序对应原有的硬光字牌，此一级和二级光字牌不再驱动音响设备，只触发画面“机炉光字牌报警”红闪。画面上的机炉硬光字牌中有部分一级光字牌是静态画面，由于是由现场接线直接驱动硬光字牌，故在画面上不变色，也没有画面链接，只对应硬光字牌相应的名称。以后新增光字牌单独进行制作，不再增加硬光字牌，在画面里称软光字牌，所有的软光字牌在硬光字牌的2A牌上驱动声光报警，同时在画面的机炉光字牌对应位置增加了“软光字牌报警”，点击此牌后弹出所有软光字牌画面，再点击各软光字牌里的一级光字牌会弹出软光字牌的二级光字牌。事故光字牌与以后新增的软光字牌一起驱动硬光字牌上的“软光字牌报警”，并触发声光报警，同时触发画面上的“事故光字牌”红闪。
4 升级改造的意义
改造后的PGP操作员站与改造前OIS系统相比，在操作功能、趋势、历史数据和操作记录查询功能等方面有了显著的提高，极大地方便了事故分析和节能、设备性能分析；同时改造后的PGP操作员站采用WINDOWS操作系统和普通PC机，各操作员站之间通过以双太网进行连接，使操作员站的可靠性以及软、硬件的可维护性得到了极大的提高，确保了DCS系统的安全运行；更换下的OIS操作员站的可作为#1机组备品，确保#1机组的安全运行，并节省大量的维护费用。同时可以将此次改造中积累的经验推广到我厂的#1机组的操作员站升级改造中去。
参考文献
[1]ABB Industrial IT Symphony系统用户手册.
作者简介
张自甜（1981—），男，湖南湘潭人，学历：本科，热工自动装置检修技师，主要研究方向：火电厂热工自动化。
关键词 操作员站；PGP；冗余；光字牌
中图分类号 TP 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)112-0170-01
1 概述
湘潭电厂#2机组为97年投产的300 MW机组，DCS系统采用的是北京贝利公司（现北京ABB公司）生产的INFI-90，其操作员站采用3+2冗余方式，即三台服务器配两台客户端，其操作系统采用VMS操作系统，应用软件采用OIS43系统。运行多年后，计算机、显示器、通讯卡件等频繁出现故障，对机组的安全稳定运行埋下了重大隐患。其次，厂家早已停止生产相关的配件，维护和维修困难。而且许多外围的设备已经更新换代，OIS操作员站是早期的产品，系统功能存在一定局限性，不适合目前控制一体化趋势。为解决存在的问题，保证发电机组的安全稳定运行，对早期的OIS操作员站系统进行升级改造势在必行。
2 系统选型及PGP的人性化功能
能与INFI-90控制系统接口操作员站的只有北京ABB公司生产的PPA操作员站系统和PGP（Power Generation Portal）操作员站系统。两者与INFI-90的接口模式不同，以致与DCS通信的速率不同，PGP系统比PPA系统的速率要快。所以最终确定选用PGP4.1操作员站系统。
PGP操作员站系统可以实现的功能非常多，其中不乏许多具有实用性的功能。主要的功能是让操作员对就地设备进行监控、操作；对生产过程进行监视、调节；为运行人员、热控维护人员、生产管理人员提供原始信息，用于分析、优化与指导。具体的常用功能有以下几种。
1）采集由控制系统送来的现场模拟量和数字量信号。
2）在数据库中存储数值与状态。
3）存储当前和历史过程量及计算量。
4）显示过程画面，打印报表。
5）对被控设备发出指令。
6）获取用于显示和存档的数据。
7）任何数据都可拥有实时和历史数据趋势。
8）可使用趨势或列表格形式显示历史数据。
9）历史站功能（包括：数据归档、实时趋势、历史趋势的查看、操作员记录等）。
3 改造实施方案
1）PGP操作员站系统配置成3个冗余的PGP Server，再配置6台PGP Client来满足控制需要，服务器与客户端通过两台HUB和RJ45网线组网。其中5台客户端放在集控室供运行人员操作使用，一台客户端放在工程师站供热工人员使用。原来系统的立式小型机操作站台改成通用的水平操作台。原有的紧急硬手操按钮同样配置在新的操作台台面上。PGP操作员站的监控操作画面也从原系统画面承接而来，方便运行人员熟练操作。原来只支持键盘操作，现在改为支持鼠标、键盘操作，更加人性化。标签库容量按原系统的标签量选择。这3个Server为冗余配置，其中只要有一正常工作，就能保障所有Client的操作运行，从而保障系统的安全。每台PGP Server配置双网卡，每个网卡通过RJ45网线分别连接一台HUB。每台PGP Client也配置成双网卡，每个网卡分别通过RJ45网线连接一台HUB。形成以太网络冗余。从而达到人机接口站的全部网络冗余。所有设备的供电均可经过做到两路冗余供电, 保证供电系统的安全性。PGP Server通过ICI23的SCSI口与INFI-NET通讯，Server和ICI03安装在PCU机柜内。
2）在电子间新增加两套ABB BAILEY标准机柜，分别是42号和43号机柜。并在其上安装隔板，以便放置电脑。使用的是MPSⅢ电源，两路UPS输入电源供给两电源输入单元，形成冗余供电，保证系统电源的安全性。电源输入电源单元输出+5 V、+24 V、±15 V连接到DC BAR，DC BAR提供MMU21所需的全部电源类型。
安装3个MMU21，将3套ICI23分别安装与3个MMU21上，各个ICI23系统分别独立，3台服务器分两组放置，分散了系统的危险，方便热工人员的维护。
加装3块NFTP01，将NTCL01安装其上，连接上LOOP1和LOOP2，将3套ICI23接入INFI-NET，用NKLS01将NTCL01和INNIS21连接起来，用SISC电缆连接ICI23和PGP SERVER，构建成PGP SERVER和INFI网络的物理
连接。
3）改造完成后的PGP操作员站系统的形成一个小的以太网络，六台客户端计算机配置都是双网卡，分别连接两台HUB。三台服务器计算机既通过SCSI电缆和通讯模件连接到INFI环上，又通过双网卡连接到与客户端连接的HUB。可以预见，网络中的核心部件两台HUB的稳定运行非常重要，为此，我们选用的进口的赫斯曼系列的交换机。并且还做了HUB的故障报警显示，以便及早发现、排除故障。
4）光字牌报警功能是当有参数或设备异常是发出声、光报警，以提醒监屏的运行人员注意调整。对于火电机组的安全运行有着重要意义，所以光字牌报警功能的实现在此次技术升级改造中同样重要。对原有柜屏上的硬光字牌保留不动，亮牌和音响功能保持不变。在操作员站画面上做出对应的一级硬光字牌和二级光字牌，顺序对应原有的硬光字牌，此一级和二级光字牌不再驱动音响设备，只触发画面“机炉光字牌报警”红闪。画面上的机炉硬光字牌中有部分一级光字牌是静态画面，由于是由现场接线直接驱动硬光字牌，故在画面上不变色，也没有画面链接，只对应硬光字牌相应的名称。以后新增光字牌单独进行制作，不再增加硬光字牌，在画面里称软光字牌，所有的软光字牌在硬光字牌的2A牌上驱动声光报警，同时在画面的机炉光字牌对应位置增加了“软光字牌报警”，点击此牌后弹出所有软光字牌画面，再点击各软光字牌里的一级光字牌会弹出软光字牌的二级光字牌。事故光字牌与以后新增的软光字牌一起驱动硬光字牌上的“软光字牌报警”，并触发声光报警，同时触发画面上的“事故光字牌”红闪。
4 升级改造的意义
改造后的PGP操作员站与改造前OIS系统相比，在操作功能、趋势、历史数据和操作记录查询功能等方面有了显著的提高，极大地方便了事故分析和节能、设备性能分析；同时改造后的PGP操作员站采用WINDOWS操作系统和普通PC机，各操作员站之间通过以双太网进行连接，使操作员站的可靠性以及软、硬件的可维护性得到了极大的提高，确保了DCS系统的安全运行；更换下的OIS操作员站的可作为#1机组备品，确保#1机组的安全运行，并节省大量的维护费用。同时可以将此次改造中积累的经验推广到我厂的#1机组的操作员站升级改造中去。
参考文献
[1]ABB Industrial IT Symphony系统用户手册.
作者简介
张自甜（1981—），男，湖南湘潭人，学历：本科，热工自动装置检修技师，主要研究方向：火电厂热工自动化。