3　现场应用中发现的问题及改进方案

      3.1　在机组的运行中，给水泵勺管摆动频繁，影响了水位的调节。

   经过深入的检查发现：给水泵电动执行器的反馈安装在执行器的内部。反馈电位器是靠机械齿轮传动的，由于给水泵启动后，执行器处振动很大。而且，由于长期运行的磨擦，导致齿轮与电位器的连接产生机械旷量。从而使反馈信号不能及时真实的反映给水泵勺管的动作情况，使勺管产生摆动，导致系统不稳定，使系统闭锁。

根据上述的情况，我们采取了多项措施，如加固弹簧装置，定期更换电位器的传动齿轮，消除机械旷量等，但这只能在短期内有效，最终的解决办法是将电位器移到执行器的外部，取消中间的传动环节，将电位器转动轴与执行器的输出轴直接相连，采用更为可靠的紧固手段，并做好防护工作，这样取得了满意的效果。

改造的反馈电位器装置包括：法兰，电位器支架和电位器连接夹紧件。安装在电动执行器与勺管连接的拐臂轴端。安装电位器时应特别注意：反馈电位器的转轴轴心要与执行器臂轴心想重合。一方面不会因为它们不同心而损坏电位器，另一方面可以提高反馈的精确度。在改造完毕后，基本上解决了由于勺管位置机械故障而引起的勺管摆动。

        3.2  给水泵勺管控制系统是微处理器控制的系统,它对系统的运行环境有一定的要求。

   由于给水泵勺管控制柜在就地，现场环境温度变化较大，粉尘、潮湿、振动及电磁干扰而使勺管极易发生闭锁。而且在原设计中就地控制柜插件的冷却风扇电源与插件电源为一路。运行中冷却风扇坏了无法更换。如果冷却风扇故障很容易使插件造成过热，引起插件故障而造成闭锁。

我们的解决方法是：将就地控制柜及插件移到主控室，改善勺管控制系统的运行环境。减少各种干扰，做好接地工作。再有就是合理安排空间将冷却风扇与控制插件电源分开，在运行中就可以更换风扇进行维护，并且在控制柜中加装了两只较大功率的换气风扇更有利于插件的冷却。

给水泵控制插件移位后，在给水泵勺管的调试过程中发现：控制柜中有的泵的通讯插件指示灯和电源插件指示灯动作频繁，且反馈变化不正常。检查反馈时，发现反馈电流4～20mA信号有摆动现象，其摆动幅度为1%左右，有时能达到1.5%，这足以造成给水泵勺管的摆动而影响汽包水位的控制。经过分析：我们发现给水泵电动执行器的马达三相电源和勺管行程变送器的24VDC电源在同一接线盒内，且霍尔电位器的三根引线也与马达三相电相交。由于强电干扰而对勺管行程的反馈造成影响，我们将反馈电源、电位器引线与马达电源隔离后，勺管行程的反馈电流恢复正常。

针对给水泵勺管的摆动和闭锁问题，我们主要做了以上两项工作，通过实际运行观察，效果比较理想。

        3.3　勺管位置反馈回路故障的防止

    为了防止因勺管位置反馈回路故障（如电位器损坏，反馈变送器故障，电路故障等）引起汽包水位大幅波动，甚至造成跳闸事故，我们对给水泵勺管控制系统进行了改造，增加了就地和远方操作方式当勺管位置反馈出现异常时，可闭锁就地执行器在原位附近，以避免对汽包水位造成过大影响，此时故障泵退出水位自动调节系统。由就地方式对故障泵勺管进行操作，或由另一台给水泵对汽包水位进行调整。

如何实现勺管位置反馈故障的检测？解决方法是修改组态，我们利用PID偏差输入块的微分功能直接对勺管的位置反馈进行监视。PID偏差输入块能对偏差信号进行比例、积分和微分运算。它有三个输入和一个输出，除偏差输入外还可以有跟踪参比S3和跟踪输入S4两个输入。这个功能块的主要参数包括：综合增益常数S5、比例常数S6、积分常数S7、微分常数S8。

PID偏差输入块的功能方程如下：

输出（%）=S5*[S1（S6+S7I+S8D）]

由于这里只用微分功能，新的设置参数如下：

S5=1，S6=0，S7=0 S8=Td (0.2分)

所以，输出（%）=S1*S8D

这里D= d/dt    I=dt

输出（%）=S1 Td d/dt

从以上方程式可以看出：勺位反馈通过PID偏差输入块后，其输出就是勺位反馈的变化率。当PID偏差输入块大于或小于高／低比较的限值时，就会产生逻辑“1”信号经过一秒的延时去自动切换给水泵勺管的控制方式。在正常情况下，PID偏差输入块输出几乎为零，只有勺位反馈出现异常波动或其他特殊情况时，才会越限。从而解决了上一方案不能解决的问题。

另外，我们还将勺位反馈信号引入了检测质量的功能块，对反馈信号进行质量的检测。检测质量的功能块是用来测试四个以下输入点的质量的，它是一个四输入的逻辑“或”功能，假如全部被检测点都是好的，则置输出为逻辑“0”，只要有一点或一点以上被检测点是坏的就置输出为逻辑“1”。这样当勺管位置反馈信号发生超量程开路时也能将给水泵勺管控制方式切至就地方式。此项方案实施以后，结果令人满意。

4　主控控制方式的完善

        4.1  主控室OIS的F19给水系统画面上（见附图6-1）增加了操作画面（见附图6-2）。画面上有三台给水泵的远方/就地方式选择操作站；有三台给水泵的就地开关勺管操作站；有各台给水泵的流量显示；有总给水流量、汽包水位、主气流量的趋势显示等。

       4.2  增加了勺管闭锁信号的OIS声音报警功能。当给水泵勺管在自动方式时，若勺管反馈出现异常，OIS发出报警，延时１秒后将给水泵勺管控制由远方方式自动切至就地方式。当勺管控制在手动时若勺管的位置反馈出现异常并不能把勺管控制切至就地方式，而仍保持在远方方式。运行人员可以根据具体情况手动进行远方和就地方式的选择。

       4.3  增加了给水泵勺管状态恢复提示功能。当勺管反馈恢复正常时方式选择站的右侧出现红色圆形标记，提示运行人员可以切回正常的远方方式。

5　结束语

CIPROM 2284可变速定位控制系统在运行过程中,充分发挥了其定位精度高,可控性强,集成化，数字化的特点，能够迅速、安全、准确的调节给水泵勺管勺位，较好地控制锅炉的汽包水位。提高了设备的可靠性，为机组的安全运行和经济运行提供了坚实的保障。

参考文献：

[1] 《CIPROM 2284可变速定位控制系统说明书》

[2] 《N90控制系统功能码说明书》

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