摘要：本文介紹了遠程I／O技術在潮州電廠中的應用，重點介紹了遠程I／O系統的特點，以及常見問題的解決方法。 關鍵詞：網絡、DCS系統、前置機、遠程智能I/O 1、概述 近年來，隨著我國電力工業的不斷發展，發電設備都在向高參數、高效率、大容量的單元機組發展，機組的輔助熱力系統和輔助設備也越來越復雜，相應的監視點也越來越多，如果將這些監視點全部納入到DCS系統中，將大量增加DCS系統軟、硬件設備的資金投入，給DCS系統的的正常運行增加負擔，同時，在電廠基建初期，還需要擴大電子間控制室面積，電纜、電纜橋架等費用也相應的增大，也不方便機組投產后的設備維護工作。因此，為適應大容量機組的發展，與DCS系統相當的遠程智能I／O前端就應運而生，這樣既可節省投資，又可提高系統的可靠性。 2、潮州電廠遠程I/O的技術特點 廣東大唐國際潮州發電有限責任公司2×600MW機組，DCS采用北京日立控制系統有限公司的HIACS-5000M系統，功能主要包括數據采集系統（DAS）、模擬量控制系統（MCS）、順序控制系統（SCS）、鍋爐爐膛安全監控系統（FSSS）、汽輪機數字電液控制系統（DEH）等。由于現場采集數據量大，DAS系統除本身具有數據采集功能外，還通過CIS站與遠程智能I／O系統相互通訊，遠程智能I／O采用江蘇無錫貝爾自動化儀器儀表有限公司的IDAS-3000技術，對于與SCS系統密切相關的金屬溫度，如風機的軸承溫度等則納入DCS系統，鍋爐和汽機的金屬溫度，發電機線圈、鐵心溫度等測點則進入遠程I／O通道。IDAS-3000遠程智能I/O具有以下技術特點： ① 供電方式 IDAS-3000遠程I/O對現場安裝的前置機的采用通訊線供電方式，供電電壓為12～48 DC,擺脫了依靠現場交流電源的束縛，實現了雙電源冗余，節約了供電電纜費用和布線空間，簡化了布線和安裝過程，降低了數據采集網絡基礎設施的建設成本，供電電源統一由中心供電設備提供，可以比較容易實現對供電設備的冗余保護，保證不間斷的電源供給，同時，對前置機的電源可以遠程關斷或復位，現場不需復位按鈕或電源開關，采用通訊線供電不僅大大提高了前置機安裝的靈活性，還避免了來自交流電網的各種干擾對前置機可靠性所產生的影響。 ② 網絡技術特點 ● 分散性：IDAS-3000遠程I/O前置機采用全密封模塊化結構形式，具有極強的防水、防塵、防震能力，且具有體積小、重量輕等特點，可以在被測信號處就地安裝，僅通過一根（或兩根）普通屏蔽雙絞線與DCS系統連接，在網絡和地理位置安裝上實現了分散式。 ● 通訊方式：IDAS-3000遠程I/O采用IDS高速抗干擾通訊模塊實現與DCS系統通訊，IDS高速抗干擾通訊模塊采用雙CPU結構，即接收IDAS網絡現場數據和發送數據到DCS分別由兩個獨立的CPU負責，加上雙向RAM技術的使用，使接受的IDAS網絡現場數據和發送數據到DCS可同時進行，保證了數據傳輸的實時性，且前置機與前置機之間不通訊，徹底防止相互影響。 ● 網絡隔離：IDAS-3000遠程I/O采用先進的電氣隔離技術，前置機、網絡電源適配器、通訊線之間都經過了電氣隔離，各前置機之間不存在共地問題，徹底避免了前置機之間的相互干擾和地線回流等問題，使整個網絡處于“全浮空“狀態，確保網絡通訊的可靠。 通訊速率：IDAS-3000遠程I/O通訊速率為375Kbps～1.25Mbps,通訊距離為1200米，1秒可完成1000點實時數據的采集與處理，具有通訊率高，傳輸距離遠，測點數量多，采集速度快等特點。 ● 網絡接口：IDAS-3000遠程I/O采用IDAS網絡電源適配器與DCS系統或其它系統連接，實現網絡的無縫連接。IDAS-3000遠程I/O還具有多種與DCS系統接口方式。 3、遠程I/O柜常見故障處理方法 3.1、操作員站所顯示的數據不變（白點） 解決方法: （1）用筆記本電腦連接遠程I/O通訊模塊，打開Idas軟件，進入Idas高速通信模塊管理系統。 （2）在下列對話框中，點擊 “文件”，在彈出的菜單欄中點擊“測點庫修改”選項。 （3）點擊“測點庫修改”選項后，系統將進入“測點數據庫”（見下圖）。在“測點數據庫”中找出操作員站上顯示“白點”測點名稱，在“測點中文名”這一欄中點擊該測點，使其變灰色，此時可以在下圖的右邊詳細看出該測點的編號、測點名稱、中文名、前置機號、通道號等相關的測點屬性，記錄下該測點的前置機號和通道號。如：一段抽汽管上壁溫度，該測點的前置機號為7，對應的通道號為9。 （4）退出“測點數據庫”，進入Idas高速通信模塊管理系統初始界面，點擊菜單欄的“IDAS網絡管理”。 （5）點擊“IDAS網絡管理”菜單后，將會彈出一個子菜單，在子菜單中選擇“IDAS－4B,4C前置機”，在該選項的子選項中點擊“通道數據”。 （6）點擊“通道數據”后，將出現下列對話框，在對話框中填寫前置機號，如: “一段抽汽管上壁溫度“的前置機號為7，然后點擊確定。 （7）查看熱電阻的阻值和熱電偶的毫伏值是否與就地測量一致。如果是一致的，那說明數據已經傳送到通訊模塊，退出當前對話框，再次進入Idas高速通信模塊管理系統初始界面，進入“IDAS網關/通信模塊管理”菜單，在該菜單下，點擊“IDAS網絡切換”選項，然后查看各測點是否已經恢復正常。 （8）假如畫面上測點顯示還是不正常，那只好重新下裝數據庫。下裝數據庫具體方法為： ①退出當前對話框，重新進入Idas高速通信模塊管理系統初始界面。 ②進入“IDAS網關/通信模塊管理”菜單，點擊該菜單下的“下載前置機通道參數”選項，開始下裝。 ③因為有遠程I/O系統具有A、B網雙網冗余功能，第一次數據庫下裝完成后，系統將會自動切換網絡。因此，第一次數據庫下裝完畢后，需要再次點擊“下載前置機通道參數”選項，再進行一次數據庫的下裝工作。兩次數據庫下裝工作完成后，畫面顯示的測點變“白色”的問題應該可以解決，如果還沒處理好，則只好聯系廠家咨詢解決。 3.2、操作員站所顯示的數據壞點 （藍點）. 解決方法（具體的軟件操作界面與4.1一致）: （1）用筆記本電腦連接遠程I/O通訊模塊，打開IDAS軟件，查看菜單欄的“IDAS網絡管理”=>“IDAS－4B,4C前置機” =>“通道數據”，填寫前置機號。 （2）查看熱電阻的阻值和熱電偶的毫伏值是否與實際工況下的數值一致。 比如某點在當時的工況下，電阻值應該（從溫度值反推電阻值）為132Ω，通過查看“通道數據”，發現該點的電阻值確實也為132Ω。此時可以判斷數據已經傳送到通訊模塊。接著，查看CIS站的LANBOX狀態燈，發現不正常（三個指示燈不在同一直線上）。說明數據沒有從CIS站傳送出去。重新啟動CIS站后，如果操作員站所顯示的數據正常，說明問題解決。假如 “通道數據”里查到正常的電阻值（132Ω），同時CIS站的LANBOX狀態燈正常，可能是該點所對應的接口已經關閉，仍然需要重新啟動CIS站從而解決問題。假如“通道數據”里查不到正常的電阻值（132Ω），同時CIS站的LANBOX狀態燈正常，那就必須到就地測量電阻值，查看就地測點是否壞了。當就地測量值與實際工況下的數值一致時，那先切換網絡看數據能否顯示正常，假如還不能正常顯示，那就只好下裝數據庫，到此如果問題還沒有解決，則只好聯系廠家咨詢解決。 3.3、針對上述兩種問題的最快解決順序： （1）查看CIS站的LANBOX狀態燈是否正常。 ①當狀態燈不正常時，重新啟動CIS站，CIS站啟動后，一般數據顯示為正常。 ②當狀態燈正常時，則通過筆記本電腦進入“通道數據”檢查該測點的顯示是否正常。假如顯示正常，查看該點所對應的接口是否關閉。如果接口關閉，則重新啟動CIS站。如果接口沒有關閉，則需要檢查該點是否已經傳送到CIS站，沒有傳送則先切換網絡看數據能否顯示正常，假如還不能正常顯示，那就只好下裝數據庫。假如“通道數據” 顯示不正常，需要到就地測量電阻值，查看就地測點是否壞了。當就地測量值與實際工況下的數值一致時，那就先切換遠程I/O的A、B網絡，看數據顯示能否恢復正常，假如還不能正常顯示，那就只好下裝數據庫。下裝數據庫后，問題還是沒得到解決，則只好聯系廠家咨詢解決辦法。 3.4、遠程I/O數據通道的更換 當判斷數據通道已壞時，先在前置機中找到空通道按正確的接線方式接好線，接著用筆記本電腦連接通訊模塊，打開IDAS軟件，查看菜單欄的“文件”然后進入“測點庫修改”，查找測點的原前置機號及通道號，把新通道號填好，保存。最后查看“IDAS網關/通信模塊管理”菜單下的“下載前置機通道參數”選項，開始下裝。下裝完畢后，再次點擊“下載前置機通道參數”，重新下裝一次。下裝數據庫期間相關數據瞬間全為“0”，但短時間內就會恢復正常，無須緊張。特別需要注意的是每次網絡連接時，最好先把通訊電纜連接好了才打開筆記本電腦以免熱插拔燒毀通訊模塊。打開電腦后必須拷貝相關的數據庫Dbf文件拷貝到“C：\ IDasTerm”根目錄下覆蓋原Dbf文件，原數據庫存放在“D：\無錫貝爾”中。比如要更換#1機鍋爐測點通道時，將“D：\無錫貝爾”中#1機鍋爐的Dbf文件拷貝到“C：\ IDasTerm”根目錄下覆蓋原Dbf文件，隨后雙擊電腦桌面IDasTerm圖標，當通訊連接上時會自動提示電腦已經與哪個網（A網或B網）連接上，未連接上則報通訊超時。此時只好進行多次連接，直到連接上才能更換通道下裝數據。 3.5、熱電偶信號抗干擾處理 查找到相應的前置機通道后，跟據 “遠程I/O系統使用說明書”中的接線方式正確接線就可以。假如接入后數據沒有改變，說明熱電偶信號未受到干擾；如果數據發生改變，則說明熱電偶信號受到干擾，需要查找相應的干擾源。 4、束語 與傳統的DCS系統相比，遠程智能I/O能將采集的數據信號就地進行處理和控制，在控制功能上，實現了物理分散。同時，節省了電纜安裝和調試費用，整體布線工作至少降低85%以上，系統調試工作量也只占系統費用的5%～8%，大大降低了工程造價。在火力發電廠中，除了機組及機組附近的輔助設備外，其它輔助系統區域，如循環水泵房區域、化學水處理區域等，以前都采用獨立監控系統或就地控制方式，當采用遠程智能I／O時，這些設備的監控信息均可傳輸到主控室，集中統一管理，不但可以實現遠程控制操作，還可以將信息送到廠級管理系統，有利于提高發電廠的運行管理及整體自動化水平。 參考文獻： （1）IDAS分散式智能數據采集網絡硬件手冊（IDAS-3000系列） 無錫貝爾自動化儀器儀表有限公司 2004年 （2）IDAS分散式智能數據采集網絡軟件手冊（IDAS-3000系列） 無錫貝爾自動化儀器儀表有限公司 2004年 作者簡介： ①邱旺生（1981-），男，湖北黃岡人，畢業于華北電力大學，助理工程師，熱控技術員（高級主管），從事火電廠熱控設備的檢修及維護工作。 聯系方式：廣東省潮州市饒平縣柘林鎮廣東大唐國際潮州發電有限責任公司 邱旺生 郵編：515723 E-mail:qiuwangsheng@163.com 手機：13376733248 固定電話：0768-8084056 QQ：56086379