引　言
　　國內(nèi)外汽輪發(fā)電機(jī)組多數(shù)運(yùn)用分散型控制系統(tǒng)DCS，只在發(fā)電廠的局部采用狀態(tài)監(jiān)測與控制技術(shù)，而沒有對(duì)發(fā)電廠的整體采用故障檢測與診斷技術(shù)。本設(shè)計(jì)針對(duì)馬鋼熱電廠汽輪發(fā)電機(jī)組和其它設(shè)備的綜合狀況，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷、專家系統(tǒng)的知識(shí)獲取與學(xué)習(xí)，以及設(shè)備的維修咨詢?yōu)橐惑w的多任務(wù)信息處理系統(tǒng)。本文主要介紹馬鋼熱電廠的故障檢測與診斷系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)及各子系統(tǒng)的分布設(shè)計(jì)情況。

1　故障檢測與診斷系統(tǒng)功能簡介
　　馬鋼熱電廠的故障檢測與診斷系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖1所示，廠部計(jì)算機(jī)服務(wù)器通過廠內(nèi)的局域網(wǎng)絡(luò)同各部分的工控計(jì)算機(jī)相聯(lián)（同時(shí)可與上層的公司網(wǎng)絡(luò)連接），各部分的工控計(jì)算機(jī)作為子系統(tǒng)與不同的物理量傳感器連接。具體設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：

　（1）廠部計(jì)算機(jī)服務(wù)器設(shè)有綜合全廠設(shè)備的故障診斷的專家系統(tǒng)，可根據(jù)各部分子系統(tǒng)的工控計(jì)算機(jī)故障診斷信息作出綜合的故障診斷。所設(shè)計(jì)的專家系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行知識(shí)獲取與學(xué)習(xí)，用于完成征兆獲取、知識(shí)的獲?。òㄒ?guī)則的獲取和事例的獲?。鶕?jù)新舊故障處理的情況和操作者處理的經(jīng)驗(yàn)，不斷地增加和更新處理故障診斷的能力，提示故障的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢，警示故障的危害和處理建議，咨詢后安排出適時(shí)檢修的計(jì)劃建議供用戶參考。廠部計(jì)算機(jī)服務(wù)器可設(shè)有多個(gè)終端監(jiān)視器、打印機(jī)等外設(shè)，打印機(jī)可處于等待狀態(tài)，一旦有了報(bào)警就將報(bào)警文件打印輸出。廠部計(jì)算機(jī)服務(wù)器還可與上層的公司網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)。
　?。?）汽輪機(jī)的工作狀況是發(fā)電機(jī)組的核心，一般分散型控制系統(tǒng)僅著重對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行控制設(shè)計(jì)。而汽輪機(jī)工控機(jī)的子系統(tǒng)則根據(jù)傳感器測得的機(jī)殼膨脹量、膨差量、軸向位移量、閥門開啟量、蒸汽流量、軸瓦溫度量、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速量信號(hào)，進(jìn)行汽輪機(jī)部分的故障診斷。
　　（3）同步發(fā)電機(jī)處的工控計(jì)算機(jī)子系統(tǒng)負(fù)責(zé)將傳感器測得的三相電流量、電壓量、頻率量、機(jī)座和軸承的振動(dòng)量、繞組溫度和絕緣老化信息、勵(lì)磁機(jī)的電流電壓量進(jìn)行發(fā)電機(jī)的狀態(tài)檢測和故障診斷。
　?。?）發(fā)配電工控機(jī)的子系統(tǒng)主要進(jìn)行主送變壓器、廠用變壓器、發(fā)配電母線上設(shè)備和外電網(wǎng)的三相電流量、電壓量、頻率量、溫度量、各開關(guān)動(dòng)作狀態(tài)及變壓器的工作狀態(tài)的數(shù)據(jù)采集，狀態(tài)檢測及故障診斷。
　?。?）水處理工控機(jī)的子系統(tǒng)則根據(jù)傳感器測得的陽床、陰床、混床及有關(guān)中間水箱和再生水水箱的PH酸堿度、存儲(chǔ)量、工作泵流量和脫碳器工作信息，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，狀態(tài)檢測及故障診斷。
　?。?）燃?xì)狻⑷济哄仩t的工控機(jī)則根據(jù)傳感器測得的煤氣壓力、煤倉儲(chǔ)存量、煤氣泄露量、爐膛負(fù)壓量、汽包水位及壓力、主汽流量、給水量、爐門及觀察口溫度、除塵器和煙囪排煙溫度等工作信息，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，狀態(tài)檢測及故障診斷。
　　上述各部分工控計(jì)算機(jī)的子系統(tǒng)在進(jìn)行局部的狀態(tài)檢測及故障診斷的同時(shí)，也向上位機(jī)發(fā)送各量信息及局部故障診斷結(jié)果，并接受上位機(jī)傳來的專家系統(tǒng)故障診斷指令。

2　系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)
??? 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。

　　中央控制站是故障監(jiān)控、故障診斷和綜合數(shù)據(jù)處理的主要機(jī)構(gòu)，通過它可以完成故障診斷軟件和管理軟件的組態(tài)工作；同時(shí)在正常生產(chǎn)中，完成各種生產(chǎn)過程流程顯示、歷史趨勢顯示、參數(shù)顯示、報(bào)警以及各種報(bào)表的打印等管理功能。系統(tǒng)在中文Windows界面下操作，采用多級(jí)菜單、圖表形式，操作十分方便?，F(xiàn)場工業(yè)控制機(jī)選用IPC－610工業(yè)控制微機(jī)系統(tǒng)作為主機(jī)，各工控機(jī)之間由通用PCL743接口卡完成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通訊協(xié)調(diào)與控制功能，PCL743內(nèi)插各工控機(jī)主機(jī)內(nèi)，是中央控制站與各子站進(jìn)行數(shù)據(jù)交流、參數(shù)修正、調(diào)度指令傳達(dá)的橋梁與紐帶。通訊系統(tǒng)充分的隔離保護(hù)增加了系統(tǒng)的可靠性，每個(gè)站具有2個(gè)RS422接口，通信緩沖區(qū)；128KRAM；速率：50 56K波特率，通信距離長達(dá)1230m，當(dāng)某子站工控機(jī)發(fā)生故障時(shí)，其他系統(tǒng)仍能保持正常工作。