【正文】 但對(duì)于重復(fù)性故障。 (可使用時(shí)問(wèn) +維修停機(jī)時(shí)間 ] 100％ 式中：所有時(shí)間的單位均為小時(shí) (h)； ^ A —— 可用性 (率 )； 可使用時(shí)間 =考核 (試驗(yàn) )時(shí)間 — 維修停機(jī)時(shí)間 考核 (試驗(yàn) )時(shí)間 (h)：本系統(tǒng)設(shè)備在“現(xiàn)場(chǎng)交接證書(shū)”簽發(fā)后即開(kāi)始進(jìn)入可用性試驗(yàn)的考核時(shí)間，考核時(shí)間取 8760h。 4． 2． 4可用性 (率 ) 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在最終驗(yàn)收時(shí)的可用率不得低于 99． 9％。 51 4． 2． 3可維修性 可維修性參數(shù)平均修復(fù)時(shí)間 (MTTR)由制造單位提供，當(dāng)不包括管理輔助時(shí)間和運(yùn)送時(shí)間，一般考慮在 0． 5小時(shí)的范圍內(nèi)。采用制造廠提供的合格的備件來(lái)更換故障組件。 對(duì)于設(shè)備運(yùn)行中 MTBF的考核值可以考慮以設(shè)備正式投運(yùn)后的兩年時(shí)間為計(jì)算期限，其中包括正常停機(jī)時(shí)間。 主控級(jí)的各工作站或計(jì)算機(jī) (含磁盤(pán) )的 MTBF(故障平均間隔時(shí) 間 )大于 10000h。 (5)雙機(jī) (工作站 )切換時(shí)間：雙機(jī)熱備用，切換時(shí)保證無(wú)擾動(dòng)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)不丟失、實(shí)時(shí)任務(wù)不中斷。 (2)人機(jī)接口響應(yīng)時(shí)間調(diào)用新面面的時(shí)間：全圖形顯示不大于 2s；在已顯示的畫(huà)面上實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)刷新時(shí)問(wèn)從數(shù)據(jù)庫(kù)刷新后算起不大于 2s；操作員發(fā)出執(zhí)行命令到控制單元回答顯示的時(shí)間不超過(guò) 2s；報(bào)警或事件產(chǎn)生到畫(huà)面字符顯示和發(fā)出音響的時(shí)間不超過(guò)2s． (3)主控級(jí)控制功能的響應(yīng)時(shí)間 有功功率聯(lián)合控制功能執(zhí)行周期為 3slmin可調(diào)：無(wú)功功率聯(lián)合控制功能執(zhí)行周期為 3s3min可調(diào)；自動(dòng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行功能處理周期為 530min可調(diào)；主控級(jí)自動(dòng) 控制命令執(zhí)行的響應(yīng)時(shí)間即從控制命令發(fā)出到單元級(jí)控制點(diǎn)執(zhí)行該控制命令的時(shí)間不得超過(guò)1． 5s。 c．主控級(jí)的響應(yīng)能力 主控級(jí)的響應(yīng)能力滿(mǎn)足系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、人機(jī)接口、控制功能和系統(tǒng)通信的時(shí)間要求。 b．單元級(jí) LCU／響應(yīng)能力 單元級(jí) LCU響應(yīng)能力滿(mǎn)足對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)據(jù)采集時(shí)間或控制命令執(zhí)行時(shí)聞的要求。 PLC梯形圖編程軟件具有公開(kāi)、直觀、簡(jiǎn)單、可編寫(xiě)的特點(diǎn)，易于現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員學(xué)習(xí)掌握和 做必要的修改。 4．模塊化設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)時(shí)充分利用模塊化編程，根據(jù) LCU的一些功能 (如停機(jī)轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn)、空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)空載、停機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)電、發(fā)電轉(zhuǎn)空載等順控操作 )， 按照不同的功能分別編成相關(guān)的功能塊，實(shí)現(xiàn)軟件的模塊化編程，減少各個(gè)模塊問(wèn)的相互依賴(lài)，使整個(gè)程序清晰明了。如機(jī)組發(fā)電態(tài)到空載態(tài)過(guò)程中，引入了有功功率和無(wú)功功率兩個(gè)模擬量參與順控操作，目的是避 免發(fā)電機(jī)斷路器帶負(fù)荷跳閘，用這種量來(lái)參與過(guò)程操作，作為動(dòng)作判斷還可以消除因基礎(chǔ)元件等故障而造成的誤動(dòng)作，從而提高其安全性。 (2)軟件設(shè)計(jì)的可靠性。 LCU具有硬件和軟件自診斷功能和顯示功能，即使上位計(jì)算機(jī)發(fā)生故障，仍可通過(guò) LCU上的觸摸顯示屏等設(shè)備對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組和輔助設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作和監(jiān)視：為了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的方便或某些特殊情況下， LCU脫離中控室運(yùn)行， LCU留有與便攜式工作站通信的接口。監(jiān)控系統(tǒng)采用 PLC作為現(xiàn)地控制單元，其優(yōu)點(diǎn)是可靠性高，硬件安裝方便，現(xiàn)場(chǎng)抗干擾性強(qiáng)。 2．實(shí)現(xiàn)了控制功能的徹底分散現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)是通過(guò)通信電纜將各個(gè)智能設(shè)備連接成多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，大量信息在現(xiàn)場(chǎng)就地完成處理及交換，不需要經(jīng)過(guò)控制室主控機(jī)，減少了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與主控室之間的信息往返，使控制功能徹底分散，提高了系統(tǒng)控制的自治性和可靠性，還可以縮短系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間。它包括八種機(jī)組狀態(tài)的判斷和轉(zhuǎn)換，以下就這八種機(jī)組狀態(tài)的判斷和轉(zhuǎn)換，用梯形圖進(jìn)行編程并編譯后逐一說(shuō)明。 13．溫度巡檢測(cè)量功能塊 FCl3，它的任務(wù)是將溫度巡檢儀測(cè)量的溫度量通過(guò)計(jì)算，轉(zhuǎn)化為可讀量并一一對(duì)應(yīng)的顯示在觸摸屏上， FCl3功能塊在 OBI中是被無(wú)條件調(diào)用的。 11．水機(jī)警告信號(hào)功能塊 FCII，它的任務(wù)是接到水機(jī)警告信息后將其保持并點(diǎn)亮觸摸屏上的相應(yīng)光字，可以人為復(fù)歸， FC11功能塊在 OBI中是被無(wú)條件調(diào)用的。 9．發(fā)電轉(zhuǎn)停機(jī)功能塊 FC9，它的任務(wù)是在 OBI接到上位機(jī)或觸摸屏的發(fā)電 轉(zhuǎn)停機(jī)令時(shí)被調(diào)用。 7．空載轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn)功能塊 FC7，它的任務(wù)是在 OBI接到上位機(jī)或觸摸屏的空載轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn)令時(shí)被調(diào)用。 5．停機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)電功能塊 FC5，它的任務(wù)是在 OBI接到上位機(jī)或觸摸屏的停機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)電令時(shí)被調(diào)用。 4．空載 轉(zhuǎn)發(fā)電功能塊 FC4。 2．停機(jī)轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn)功能塊 FC2，它的任務(wù)是在 OBI接到上位機(jī)或觸摸屏的停機(jī)轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn)令 39 時(shí)被調(diào)用。按照 LCU的功能， Program應(yīng)用程序所包括的功能塊 FC(子程序 )分別為 : 1．狀態(tài)判斷功能塊 FCI，它所判定機(jī)組的各種狀態(tài)包括：機(jī)組出口斷路器的分、合及不定態(tài)，機(jī)組停機(jī)態(tài)、空轉(zhuǎn)態(tài)、空載態(tài)、發(fā)電態(tài)及不定態(tài)，鎖錠的提、落及不定態(tài)，風(fēng)閘狀態(tài)，這些狀態(tài)的判定用于觸摸屏顯示用。通過(guò)調(diào)用命令調(diào)用其它功能塊，即子程序。 中斷模塊： CPU的操作系統(tǒng)可以根據(jù)不同的事件自動(dòng)調(diào)用其他的一些中斷程序，如： 硬件中斷模塊 OB40：發(fā)生硬件中斷 (事故 )時(shí)被調(diào)用； 診斷中斷模塊 OB81：后備電池失效時(shí)被調(diào)用； 診斷中斷模塊 0885：模塊有缺陷時(shí)被調(diào)用； 診斷中斷模塊 0886：擴(kuò)展設(shè)備或 DP從站故障時(shí)被調(diào)用； 同步中斷模塊 08122：訪問(wèn)一個(gè)錯(cuò)誤或不存在的模塊時(shí)被調(diào)用。 功能塊 (FC或 FB)：由于 LCU的一些功能如：停機(jī)轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn)、空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)空載、停機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)電、發(fā)電轉(zhuǎn)空載等順控操作在 OBI中并不需要循環(huán)處理，而只是在進(jìn)行某種操作時(shí)才調(diào)用相關(guān)的程序塊，因此在軟件設(shè)計(jì)中，將這些功能分別對(duì)應(yīng)各自的功能塊，即停機(jī)轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)停機(jī)轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn)功能塊 FCI，當(dāng)機(jī)組需要進(jìn)行停機(jī)轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn)操作時(shí)，由 OBI調(diào)用FCI，就可以完成相應(yīng)的操作了。機(jī)組 LCIJ的應(yīng)用程序 (Program)采用模塊化編程，在軟件設(shè)計(jì)時(shí)將 Program程序分成三大模塊，分別為： 組織塊主程序 (OBI)： OBI塊構(gòu)成了 CPU和用戶(hù)程序的接口。這些塊相當(dāng)于主循環(huán)程序的子程序。 ME功能： 創(chuàng)建與 PLC邏輯和信息相關(guān)的文件夾 組態(tài) PLC硬件 創(chuàng)建和編輯變更表 創(chuàng)建，編輯和監(jiān)視執(zhí)行的梯形圖邏輯 創(chuàng)建編輯 Motion程序 創(chuàng)建 Control StationNT／ CE控制面板 (軟件 PLC)的組態(tài)工程 創(chuàng)建 Quick Panel(觸摸屏 )組態(tài)工程 創(chuàng)建 View StationNT／ CB顯示面板 (緊湊型 PC)的組態(tài)工程 允許通過(guò) Web方式進(jìn)行遠(yuǎn)程登錄 3． 7． 2 應(yīng)用程序的設(shè)計(jì) 38 根據(jù)冉家壩水電站水輪發(fā)電機(jī)組的實(shí)際工作情況， LCU的主控制器 PLC選擇了模塊化編程方法。在 ME中所有 的功能軟件都具有一樣的開(kāi)發(fā)環(huán)境和工具包。 ME把人機(jī)界面的開(kāi)發(fā)，運(yùn)動(dòng)控制，多目標(biāo)控制都集成在一個(gè)統(tǒng)一的工作環(huán)境中。 編程軟件特點(diǎn)：在線(xiàn)和離線(xiàn)繼電器梯形圖程序開(kāi)發(fā)；在線(xiàn)顯示，更改，常規(guī)顯示和參數(shù)值；完成程序注釋?zhuān)Q(chēng)，別名和注釋?zhuān)缓?jiǎn)易菜單驅(qū)動(dòng)軟件具有圖像放大功能；刪除和粘貼功能；內(nèi)裝 PID功能；四級(jí)加密口令；熱鍵和廣泛有效的幫助；符號(hào)參數(shù)程序設(shè)計(jì)；完成通訊設(shè)置包括調(diào)制解調(diào)器控制；組態(tài)存檔或保存在一個(gè)文件中；常態(tài)打印能力；能在 Pc與 PLC和其它計(jì)算機(jī)之間完成數(shù)據(jù)傳輸； PLC和 CPU故障診斷顯示以監(jiān)視和清除故障；運(yùn)行／停止方式 控制。 logicmaster9030含有全部所需的開(kāi)發(fā)，編輯，打印，文件程序上裝或下裝，監(jiān)視，在線(xiàn)或離線(xiàn)改變，程序保持和組態(tài)。雖然在任何時(shí)候都 能離線(xiàn)或在線(xiàn)操作，但最好還是先完成組態(tài)，以便于在編程時(shí)根據(jù) CPU類(lèi)型來(lái)檢查存儲(chǔ)器容量。 3． 7 LCU應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā) 3． 7． 1 編程方法的選擇 對(duì)于 90— 30 PLC的編程和組態(tài)， GE Fanuc提供以下幾種形式： 1． CIblPLICITY Machine Edition編程軟件； 2． Versapro編程軟件； 3． 109icmaster90軟件運(yùn)行在 IBM兼容機(jī)； 4．方便的手持編程器 (HHP)。 當(dāng) PLC檢測(cè)到機(jī)組轉(zhuǎn)速達(dá)到 115％ Ne(主配拒動(dòng) )或轉(zhuǎn)速達(dá)到 140％ Ne或緊急停機(jī)按鈕動(dòng)作的信息時(shí)，同時(shí)啟動(dòng)緊急停機(jī)電磁閥、事故配壓閥、分 9B及分 FMK(，最后執(zhí)行 36 空載轉(zhuǎn)停機(jī)流程即依次調(diào)用 空載轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn)流程和空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)停機(jī)流程，機(jī)組自動(dòng)進(jìn)入停機(jī)態(tài)。 35 當(dāng) PLC檢測(cè)到機(jī)組轉(zhuǎn)速達(dá)到 150％ Ne或事故低油壓動(dòng)作的信息時(shí)，同時(shí)啟動(dòng)緊急停機(jī)電磁閥、事故配壓閥、落快速門(mén)、分 9B及分 FMK，執(zhí)行空載轉(zhuǎn)停機(jī)流程即依次調(diào)用空載轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn)流程和空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)停機(jī)流程，機(jī)組自動(dòng)進(jìn)入停機(jī)態(tài)。 3． 6． 9機(jī)組事故停機(jī)功能 當(dāng) PLC檢測(cè)到機(jī)組溫度過(guò)高保護(hù)動(dòng)作或電氣一類(lèi)保護(hù)動(dòng)作報(bào)警信息時(shí)，同時(shí)啟動(dòng)緊急停機(jī)電磁閥，分?jǐn)嗦菲鏖_(kāi)關(guān)及 FMK，最后執(zhí)行空載轉(zhuǎn)停機(jī)流程，即依次調(diào)用空載轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn)流程和空轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)停機(jī)流程。 34 3． 6． 7機(jī)組停機(jī)態(tài)到發(fā)電態(tài) PLC接收到機(jī)組停機(jī)態(tài)到發(fā)電態(tài)運(yùn)行操作時(shí)，它依次執(zhí)行停機(jī)轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn)、空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)空載、空載轉(zhuǎn)發(fā)電流程， 待發(fā)電機(jī)出口斷路器合上后復(fù)歸相關(guān)命令，機(jī)組自動(dòng)進(jìn)入發(fā)電態(tài)，在此過(guò)程中出現(xiàn)任何故障報(bào)警并退出。 33 3． 6． 6機(jī)組空轉(zhuǎn)態(tài)到停機(jī)態(tài) 機(jī)組在空轉(zhuǎn)態(tài)， PLC接收到機(jī)組空轉(zhuǎn)態(tài)到停機(jī)態(tài)運(yùn)行操作命 令時(shí)給調(diào)速器發(fā)停機(jī)令，待發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速降低至 25％ Ne、導(dǎo)葉在空載開(kāi)度以下時(shí)啟動(dòng)制動(dòng)電磁閥；延時(shí) 90S后判斷機(jī)組制動(dòng)風(fēng)閘在落下位置后復(fù)歸制動(dòng)電磁閥和停機(jī)令并給風(fēng)閘反向給風(fēng)，延時(shí)30S后撤去反向給風(fēng)，待轉(zhuǎn)速小于 lO％ Ne、導(dǎo)葉全關(guān)時(shí)啟動(dòng)落鎖，鎖錠落下后復(fù)歸落鎖令，機(jī)組自動(dòng)進(jìn)入停機(jī)態(tài)；在轉(zhuǎn)速未達(dá)到 25％ Ne、導(dǎo)葉未全關(guān)等情況下延時(shí)報(bào)警并退出。 32 3． 6． 5機(jī)組空載態(tài)到空轉(zhuǎn)態(tài) 機(jī)組在空載態(tài)， PLC接收到機(jī)組空載態(tài)到空轉(zhuǎn)態(tài)運(yùn)行操作命令時(shí)，發(fā)逆變滅磁令給勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，判發(fā)電機(jī)電壓至 20％額定電壓后復(fù)歸空載轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn)等命令，機(jī)組自動(dòng)進(jìn)入空轉(zhuǎn)態(tài)；若判斷發(fā)電機(jī)電壓大子 20％額定電壓時(shí)延時(shí)報(bào)警并退出。 31 3． 6． 4 機(jī)組發(fā)電態(tài)到空載態(tài) PLC接收到機(jī)組發(fā)電態(tài)到空載態(tài)運(yùn)行操作時(shí)，減機(jī)組的有功、無(wú)功功率，待有功和無(wú)功都降低 5％以下時(shí)判導(dǎo)葉接力器已關(guān)至空載位置后，發(fā)油開(kāi)關(guān)的分閘令，跳開(kāi)發(fā)電機(jī)出口斷 路器后復(fù)歸分閘等命令，機(jī)組自動(dòng)進(jìn)入空載態(tài)，在斷路器未斷開(kāi)的情況下延時(shí)報(bào)警并退出。 30 3． 6． 3 機(jī)組空載到發(fā)電態(tài) 機(jī)組在空載態(tài)， PLC接收到機(jī)組空載態(tài)到發(fā)電態(tài)運(yùn)行操作時(shí)，首先判斷同期壓板如果在投，則投同期合發(fā)電機(jī)出口斷路器，若斷路器已合上，復(fù)歸投同期等命令，機(jī)組自動(dòng)進(jìn)入發(fā)電態(tài)；若判斷發(fā)電機(jī)出口斷路器沒(méi)合上則延時(shí)報(bào)警并退出；若同期壓板沒(méi)投，報(bào)警并退出。 29 圖 310 機(jī)組停機(jī)轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn)流程框圖 3． 6． 2 機(jī)組 空轉(zhuǎn) 態(tài)到空 載 態(tài) 機(jī)組在空轉(zhuǎn)態(tài)， PLC接收到機(jī)組空轉(zhuǎn)態(tài)到空載態(tài)運(yùn)行操作時(shí)，發(fā)投勵(lì)磁起勵(lì)命令給勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，待發(fā)電機(jī)電壓達(dá)到 80％ Ue后復(fù)歸投勵(lì)磁等命令，機(jī)組自動(dòng)進(jìn)入空載狀態(tài)；在電壓未達(dá)到 80％ Ue的情況下延時(shí)報(bào)警并退出。 3． 6． 1 機(jī)組停機(jī)態(tài)到空轉(zhuǎn)態(tài) PLC接收到機(jī)組停機(jī)備用到空轉(zhuǎn)運(yùn)行操作時(shí)，若開(kāi)機(jī)條件滿(mǎn)足后先發(fā)提鎖錠命令，待鎖錠拔出后給調(diào)速器發(fā)開(kāi) 機(jī)令，轉(zhuǎn)速達(dá)到 95％ Ne以上復(fù)歸開(kāi)機(jī)令，機(jī)組自動(dòng)開(kāi)至空轉(zhuǎn)態(tài)；若開(kāi)機(jī)條件不滿(mǎn)足或鎖錠未拔出及轉(zhuǎn)速未達(dá)到 95％ Ne的情況下延時(shí)報(bào)警并退出。 機(jī)組發(fā)電態(tài)判斷：發(fā)電機(jī)斷路器在合閘位置，導(dǎo)葉接力器在空載及以上位置，機(jī)組轉(zhuǎn)速大于 90％ Ne，發(fā)電機(jī)電壓大于 80％ Ue。 機(jī)組停機(jī)備用態(tài)判斷：發(fā)電機(jī)斷路器在分閘位置，導(dǎo)葉接力器在全關(guān)位置，機(jī)組轉(zhuǎn)速小于 5％ Ne，發(fā)電機(jī)電壓小于 10％ Ue。在機(jī)組順序控制操作程序設(shè)計(jì)中一般考慮：在操作人員發(fā)出機(jī)組操作命令后， PI． ,C可以自動(dòng)按預(yù) 先設(shè)定的流程完成全部的操作，也可以在操作人員干預(yù)下進(jìn)行單步操作；停機(jī)命令優(yōu)先于發(fā)電命令，并在開(kāi)機(jī)過(guò)程中，空轉(zhuǎn)態(tài)、空載態(tài)、發(fā)電態(tài)均可以執(zhí)行停機(jī)命令，一旦執(zhí)行停機(jī)命令， 28 其它控制均被禁止；對(duì)每一操作命令，均檢查其執(zhí)行情況，當(dāng)某一步操作失敗使設(shè)備處于不允許的運(yùn)行狀態(tài)，程序設(shè)置相應(yīng)的控制，使設(shè)備進(jìn)入某一穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)；操作過(guò)程中，若機(jī)組設(shè)備發(fā)生事故或運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生變化，不允許操作繼續(xù)進(jìn)行時(shí)，應(yīng)自動(dòng)中斷過(guò)程使程序退出。具體如下： 開(kāi)機(jī)執(zhí)行過(guò)程有三種： ①開(kāi)機(jī) 空轉(zhuǎn) 并網(wǎng)自動(dòng)帶負(fù)荷； ②開(kāi)機(jī) 空載 并網(wǎng)自動(dòng)帶負(fù)荷； ③開(kāi)機(jī) 并網(wǎng)自動(dòng)帶負(fù)荷 停機(jī)執(zhí)行過(guò)程有： ①發(fā)電 空載 正常停機(jī)狀態(tài) ② 發(fā)電 空轉(zhuǎn) 正常停機(jī)狀態(tài) ③ 發(fā)電 正常停機(jī)； ④ 發(fā)電 事故停機(jī)必須跳滅磁開(kāi)關(guān)、關(guān)蝶閥； ⑤ 發(fā)電 緊急停機(jī)必須關(guān)蝶閥或快速閘門(mén) )。 由于機(jī)組負(fù)荷調(diào)節(jié)的主要參考數(shù)據(jù)就是有功功率和無(wú)功功率，為了保證機(jī)組在發(fā)電工況下的負(fù)荷調(diào)節(jié)的安全和可靠，在機(jī)組 LCU的配置中又配置一只