Tricon系统在镇江电厂600MW

超临界机组DCS中的应用

朱苏南

（江苏镇江发电有限公司）

摘要：本文主要介绍Tricon系统在江苏镇江发电有限公司600WM超临界机组DCS中的应用。针对目前ETS大多

在DCS中设计的主流，提出了一些新的看法和思路，讨论了如何使得ETS系统既拥有与DCS一体化的优势，又具

有PLC快速、可靠的特点。希望下文能够对其他电厂在设计ETS时有所帮助。

关键词：三重冗余 VOD功能 方形表决器 一体化

1 ETS的设计要求以及我公司ETS的现况

汽轮机危急跳闸系统ETS的主要任务是监视对机组安全有重大影响的某些参数，当这些参数超

过安全限定值时，该系统就通过AST电磁阀失电泄去汽机危急遮断油，关闭汽机全部蒸汽进汽阀门，

紧急停机。因此，对于ETS设计的基本要求就是高可靠性。

我公司的一期两台135MW机组，二期两台140MW机组，和三期两台600MW超临界机组的

DCS系统都是采用上海福克斯波罗有限公司的I/A系列产品；汽轮机则都是上海汽轮机有限公司的

产品，ETS的监视参数和跳闸控制块的设计大同小异，但是ETS所采用的硬件和软件设计却是三种

不同的方法和思路：一期工程ETS采用GE公司的90-30系列PLC完成，使用配置相同的两组PLC

实现冗余控制，ETS的保护、试验等软件功能用梯形逻辑图组态完成；二期工程的ETS采用与DCS

系统一体化的设计，使用I/A的一对CP实现冗错控制，其软件功能在PLB模块中用梯形逻辑组态

完成；三期工程ETS则采用Tricon完成，它既具备PLC的所有特点，又拥有与DCS一体化的优势。

其软件功能使用功能块图（FBD）编写，简单易懂。

Tricon由于其优越的安全性能被广泛应用于安全等级要求更高的化工行业，而在火力发电厂使

用的并不多。但是随着现代火力发电厂机组容量的不断扩大，电网安全性和重要性要求的不断提高，

Tricon将会越来越多的应用于火电厂ETS，FSSS等重要保护系统。

2 Tricon的硬件特点及其软件功能

Tricon 是基于三重模件冗余（TMR）结构的最先进的容错控制器。它将三路隔离、并行的控制

系统（每路称为一个分电路）和广泛的诊断集成在一个系统中，用三取二表决提供高度完善、无差

错、不间断的过程操作，不会因为单点的故障而导致系统失效。传感器信号在输人模件中被分成隔

离的三路，通过三个独立的通道，分别被送到三个处理器中，处理器间的 TRIBUS 总线按多数原则

对数据进行表决，并纠正任何输人数据的偏差。此过程保证每个主处理器使用相同的表决后的数据

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完成应用程序。

Tricon的容错功能是通过三重模件冗余（TMR）结构来完成的。 Tricon 不论其部件的硬件故障

或者是内部、外部的瞬时故障都能做到无差错，不会中断控制。 Tricon 的结构从输入模件、主处理

器到输出模件完全是三重化的。每个 1 / 0 模件内有三个独立的分电路。输入模件的每个分电路读

人过程数据并将此信息送到各个主处理器。三个主处理器可利用其专有的高速的三重化总线

（TRIBUS）进行相互间的通讯。每扫描一次，三个主处理器通过三重化总线与其相邻的二个主处理

器进行通讯，达到同步。同时三重化总线可对其数字输人数据进行表决，对输出数据进行比较，并

把模拟输人数据复制并送到每个处理器，主处理器执行各种控制算法，并将运算输出值送到各输出

模件。如下图：

主处理器的输出沿着三个通道，被送到输出模件，输出电路对各个输出信号在它们送至负载之

前进行表决。这个表决电路是以并联通路为基础，该并联通路在支路 A 和 B ，或支路 B 和 C ，

或支路 C 和 A 闭合时，通过三取二输出表决通过。“方型输出表决器”为所有的需判断的信号通

路提供多重冗余。以及最大的安全性和最大的可用性。每种类型的数字输出模件均可对每点进行专

门的输出表决诊断（ DVD ）。模件上的反馈回路电压，可使每一个微处理器读取每点的输出值以便

判断输出电路中是否存在潜在的故障。如下图：

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数字输出模件结构

输出表决器诊断（OVD）是一个用以检测Tricon的输出表决机构有无失效的例行程序。这个诊

断在不需要人为干预的情况下进行，使Tricon得以连续不断的检验其自身的完好性。如果某部件失

效，输出点的组合开关功能将改变状态并使所附的负载受到干扰。对于在ON态的点，干扰为OFF；

对于在OFF态的点，干扰为ON。当诊断在工作时，点的状态指示灯在ON和OFF之间转换闪动，

如果数字输出回路没有检测到有干扰，则FAULT指示灯接通，同时诊断也禁动。Tricon保证对负载

的干扰不超过2ms，对继电器、接触器等电磁装置没有任何影响。ETS系统的输出点因为其系统的

特殊性需要长期地保持处于一种状态。OVD 诊断功能可以确保系统完全的故障覆盖率。

Tricon 的硬件特点可以概括如下：

(1) 不会因单点的故障而导致系统失效

(2) 可以在 3 ， 2 或 1 个主处理器完好的情况下正确操作

(3) 完整和透明的三重化结构

(4) 全面的诊断系统

(5) 功能丰富的 I/O 模块 …… 此处隐藏：2111字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……