1、1 緒論 鋼筋彎曲機是鋼筋加工必不可少的設備之一，它主要用于各類建筑工程中對鋼筋的彎曲鋼筋彎曲機通常與切斷機配套使用，其應用十分廣泛隨著國家投資拉動的效果顯現，尤其是國家大力開展高鐵的建設，鋼筋彎曲機的生產銷售增長迅速與其他的鋼筋切斷機、彎箍機、調直切斷機的的情況類似，河南省長葛市已經形成了該類機械的生產基地國產產品大多能滿足使用需求，但也有一些產品的質量不能滿足國家標準的要求河南長葛本地的鋼筋彎曲機生產現狀與質量水平反映了國產鋼筋彎曲機的現狀. 我國工程建筑機械行業近幾年之所以得到快速發展，一方面通過引進國外先進技術提升自身產品檔次和國內勞動力成本低廉是一個原因，另一方面國家連續多年實施積極

2、的財政政策更是促使行業增長的根本動因。 各廠家的鋼筋彎曲機的構造基本相同鋼筋彎曲機的傳動方案有以下2種：“帶一兩級齒輪一蝸輪蝸桿傳動”和“帶一三級齒輪傳動”2采用蝸輪蝸桿傳動的鋼筋彎曲機，其傳動效率不如齒輪傳動的彎曲機也就是說，在同樣的驅動電機功率條件下，齒輪傳動的彎曲機彎曲同直徑的鋼筋顯得更輕松但蝸輪蝸桿傳動的自鎖特性，使工作中彎曲的定位精度會更高些目前，以“帶一兩級齒輪一蝸輪蝸桿傳動”方案的彎曲機的生產、應用較為普遍，市場占有率高 目前，機械傳動類鋼筋彎曲機的結構與生產工藝已經非常成熟各個廠家產品的質量差異主要體現在以下幾點：1)各個廠家的機箱的造型及用料有較大的差異用料太少的鋼筋彎曲機，

3、設備的整體剛性太差，外型也缺乏美感2)僅有少量廠家注重工作圓盤及其他附件的表面質量，將工作圓盤及其他附件進行了鍍層處理，將各插孑L采用橡膠套堵封3)有些鋼筋彎曲機的生產廠家，配用非標生產的電機這些電機的輸出功率偏小，在連續工作中容易起熱，無法彎曲標定直徑的鋼筋4)傳動系統的齒輪、蝸輪蝸桿等，在加工質量，材料的選用，熱處理工藝等方面有差異5)大量廠家的彎曲機不注意外觀涂裝質量，少量廠家采用噴塑處理的方式，外觀視覺效果還不錯本機用于彎曲各種A3鋼和級螺紋鋼，工作方式簡單，彎曲形狀一致，調整簡單，操作方便，使用可靠，性能穩定。它能將材料彎成工作中所需的各種形狀。本機使用一段時間后應將工作盤換180&

4、#176;方位使用，這樣內部機件也改變了180°位置，使機械零件達到均勻磨損，延長機械使用壽命。 受國家連續多年實施的積極財政政策的刺激，包括西部大開發、西電東送、房地產開發以及公路道路建設、城市基礎設施建設等一大批依托工程項目的實施，這對于重大建設項目裝備行業的工程建筑機械行業來說可謂是難得的機遇，因此整個行業的內需勢頭旺盛，技術創新層出不窮，彎曲機的設計改良也不斷得到更新與進步，具有良好的發展前景。2 鋼筋彎曲機的方案與選擇2.1 引言2.2 典型的鋼筋彎曲機傳動方案圖1 蝸輪蝸桿傳動2.3 鋼筋彎曲機的傳動精度2.4 鋼筋彎曲機的傳動效率 綜上所述，本次設計的GW40鋼筋彎曲機

5、所適應彎曲鋼筋的直徑范圍是（光圓鋼筋），836（級螺紋鋼），要求有較高的傳動精度，屬于半自動操作所以此次設計的鋼筋彎曲機采用方案一，即電機通過一級帶傳動、兩級齒輪傳動、一級蝸輪蝸桿傳動。3 彎矩的計算與電動機的選擇3.1 工作裝置的設計圖4 工作裝置結構3.1.1 工作臺面的各部分組成結構及工作原理3.1.3 工作過程3.1.4 工作盤的設計4擋料柱 5鋼筋(公稱直徑d) 6插入座 3.2 彎矩的計算鋼筋最大彎曲力矩的計算 Mmax=(k1+k0/2Rx)Ws (2-1)式中Kt=1.7（對圓斷面），為形狀系數； W為鋼筋抗彎截面模量； k0=/s，為塑性模量；k0=11.6s鋼筋屈服強度；

6、Rx=R/d，( R為鋼筋的最小彎曲半徑（R=1.75d）,d為被彎曲鋼筋的直徑。)查找機械設計手冊，可知： s =353Mpa E=0.5E所以： Mmax=(k1+k0/2Rx)Ws =（1.7+11.6/2×1.75）×0.1×403×235×103=7547.9 3.3 電動機的選擇3.4計算傳動裝置的運動和動力參數總傳動比。本次設計為多級傳動，i=i1i2i3i4 在已知總傳動比要求時，如何合理選擇和分配各級傳動比，要考慮以下幾點：1） 各級傳動機構的傳動比應盡量在推薦范圍內選取。2） 應使傳動裝置結構尺寸較小，重量較輕。3） 應使各

7、傳動件尺寸協調，結構勻稱合理，避免干涉碰撞。由表13-2可知普通V帶的傳動功率適中，單級傳動比為2-4，這里我們選取i1=2.6。蝸桿傳動但級傳動比為10-40，取i4=20。i2i3=。取i2=1.4， i3=2.5綜上取i1=2.6， i2=1.4， i3=2.5， i4=20.則：1、各軸轉速 電動機軸為0軸，減速器高速軸為1軸，中速軸為2軸，低速軸為3軸，蝸桿軸為4軸，則各軸轉速分別為：r/min2、 各軸輸入功率查機械設計課程設計表2-4得：V帶傳動效率=0.96，圓柱齒輪傳動效率為=0.97蝸輪蝸桿傳動效率=0.73， P3=P2P4=P33各軸轉矩T4=4 V帶傳動設計 V帶的設

8、計計算電動機與齒輪減速器之間用普通V帶傳動，電動機為Y100L2-4，額定功率P=3KW，轉速n1=1430r/min,i=2.6，每天工作16個小時。1設計功率根據工作情況由表8-7得工作情況系數KA=1.2.Pca=KAP=1.23=3.6KW2選定帶型根據Pca=3.6KW，n1=1430r/min，由圖8-11查得選擇A型。3確定帶輪的基準直徑dd1，并驗算帶速1）初選小帶輪的基準直徑dd1,由表8-6和8-8，取小帶輪的基準直徑dd1=98mm。2）驗算帶速v。v=m/s因為5m/s<v<30m/s,故帶速合適。3） 計算大帶輪的基準直徑。根據式子8-15a，計算大帶輪的

9、基準直徑dd2根據表8-8，圓整為dd2=250mm。4確定V帶的中心距a和基準長度Ld根據式子8-20，初定中心距a0=500mm。由式子8-22計算帶所需的基準長度由表8-2選帶的基準長度Ld=1600mm3) 按式子8-23計算實際中心距a。4)5驗算小帶輪上的包角6計算帶的根數z1） 計算單根帶的額定功率Pr由dd1=98mm和n1=1430r/min，查表8-4a得P0= 1.31KW根據n1=1430r/min，i=2.6和A型帶，查表8-4b得=0.17KW。查表8-5得K=0.955，查表8-2 得KL=0.99，于是Pr=（P0+）KKL=(1.31+0.17)0.9550.

10、99KW=1.4KW2) 計算帶的根數z取3根。7計算單根V帶的初拉力的最小值由表8-3得A型帶的單位長度質量q=0.1kg/m,所以=應使帶的實際初拉力F0.>8計算壓軸力Fp壓軸力的最小值為（Fp）min=。5 齒輪的設計5.1高速級齒輪傳動的設計計算 齒輪材料，熱處理及精度選用直齒圓柱齒輪，工作壽命15年（每年工作300天）兩班制。材料：高速級小齒輪選用調質，齒面硬度為 250HBS ，高速級大齒輪選用調質，齒面硬度為 220HBS， 由表10-19取解除疲勞壽命系數KHN1=0.92,KNH2=0.94,由表10-18得KFN1= 0.85 ,KFN2=0.88取失效概率為1%，

11、安全系數，SF=1.25 = = =2. 齒輪精度按GB/T100951998，選擇8級3.初步設計齒輪傳動的主要尺寸高速級傳動比，高速軸轉速傳動功率取載荷系數（表10-2）KA= 1.5 齒寬系數（表10-7）小齒輪上轉矩取(表10-6)，齒數，則，取Z2=33，則實際傳動比模數齒寬取按表4-1取，中心距4.驗算齒輪彎曲強度齒形系數，安全5.小齒輪的圓周速度對照表11-2 可知選用8級精度是合適的（二）低速級齒輪傳動的設計計算1.齒輪材料，熱處理及精度材料：小齒輪選用鋼調質，齒面硬度為 260HBS ，大齒輪選用鋼調質，齒面硬度為 240HBS， 由表11-5，取, KHN1=0.92,KN

12、H2=0.94 KFN1= 0.85 ,KFN2=0.88 = = = =2. 齒輪精度按GB/T100951998，選擇8級3.初步設計齒輪傳動的主要尺寸高速級傳動比，高速軸轉速傳動功率齒輪按8精度制造。取載荷系數（表11-3）齒寬系數（表11-6）小齒輪上轉矩取(表11-4)，齒數，則，則實際傳動比模數齒寬取按表4-1取，中心距4.驗算齒輪彎曲強度齒形系數，安全5.齒輪的圓周速度對照表11-2 可知選用8級精度是合適的。6 蝸輪蝸桿的設計已知輸入功率P=2.71KW，蝸桿轉速n3=157.7r/min,傳動比i4=20，要求壽命Lh=12000h。1 選擇蝸桿傳動類型 根據GB/T1008

13、5-1988的推薦，采用阿基米德蝸桿（ZA）。2選擇材料 考慮到傳動功率不大，速度中等，故選擇45鋼。蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為45-55HRC。蝸輪用ZCuA110Fe3，金屬模鑄造。為了節約貴重的有色金屬，僅齒面用青銅制造，而輪芯用灰鑄鐵HT100制造。3 按齒面接觸疲勞強度進行設計 根據閉式蝸桿傳動的設計準則，先按齒面接觸疲勞強度進行設計，再校核齒根彎曲疲勞強度。（1） 確定作用在蝸輪上的轉矩 Z1=2（2） 確定載荷系數取載荷分布不均勻系數=1.3，由表11-5選取使用系數=1.15，動載荷系數=1.15K=（3）確定彈性影響系數因選用的是鑄錫磷青銅蝸輪和蝸桿相配，=160（4）確定

14、接觸系數Zp先假設蝸桿分度圓直徑d1和傳動中心距a的比值d1/a =0.35,從圖11-18中可查Zp=2.9.（5） 確定許用接觸應力蝸輪的基本許用應力，=268MPa應力循環次數N=60jn2Lh=壽命系數KHN=KHN，=1.0737268=288MPa（6） 計算中心距mm取中心距a=200mm，因i=20，所以從表11-2中可得蝸桿分度圓直徑d1=80mm，這時d1/a=0.44蝸桿和蝸輪的主要參數和幾何尺寸（1） 蝸桿軸向齒距Pa=25.133mm，直徑系數q=10，齒頂圓直徑da1=96mm，齒根圓直徑df1=60.8mm，分度圓倒程角=，蝸桿軸向齒厚sa=12.5mm（2） 蝸

15、輪蝸輪齒數z2=40。蝸輪分度圓直徑d2=mz2=840=320mm蝸輪喉圓直徑da2=d2+2ha2=320+28=336mm蝸輪齒根圓直徑df2=d2-2hf2=320-21.28=300.8mm蝸輪咽喉母圓半徑rg2=a-5校核齒根圓彎曲疲勞強度當量齒數zv2=根據zv2=42.42，從圖11-19中可查齒形系數YFa2=2.87螺旋角系數由表11-8可得，=90MPa，KFN=0.644許用彎曲應力=，KFN=57.96MPa彎曲強度滿足要求7 軸的設計7.1 軸的設計1材料：選用45號鋼調質處理。查課本第230頁表14-2 C=112 =2.88kw。 =50N.m =550r/mi

16、n 2各軸段直徑的確定：19.4。進行結構設計(1): 擬定軸上零件的裝配方案(2): 根據軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度: 軸向定位要求1-2軸段右端要求制出一軸肩，取L1=55 ， 且.: 考慮到主要承受徑向力，軸向也可承受小的軸向載荷。當量摩擦系數最少，在高速轉時也可承受純的軸向力，工作中容許的內外圈軸線偏斜量（8-16）大量生產價格最低，固選用深溝球軸，選6007。查手冊可知d2=39（mm），l2=30（mm)，3-4段安裝軸承，左端用軸端擋圈定位，右端用軸肩定位，按軸端直徑取擋圈直徑D=38（mm）。3-4段的直徑 ，。d3=40,l3=20因為5-6段軸也要安裝一個相同軸承

17、，故d5=40（mm），l5=20(mm) 。: 6-7段軸沒有什么與之相配合的零件，但是其右端要有一個軸肩以使軸承能左端軸向定位，d6=39（mm）；又因為根據減減速器的整體方案，此段軸設計時長度應該長一些，故取l6=67（mm）。: 4-5段軸沒有什么與之相配合的零件，但是其左端要有一個軸肩以使軸承能右端軸向定位，d4=48（mm），由于5-6段軸的直徑較大，所以做成連軸齒，分度圓d=45(mm) 已知齒輪的輪轂的寬度為55（mm），所以l5=55（mm）。d7=35,l7=32.各段直徑和長度如下：直徑32394048403935長度55302055206732示意圖：畫受載簡圖: 作用

18、在齒輪上的 圓周力為： N徑向力為：286*tg=104N作用在軸1帶輪上的外力： 286N 286* tg=104N求垂直面的支反力： 101N求水平面的支承力：N -6625N求選定截面的彎矩，并畫彎矩圖。 截面I的彎矩：6625*55=364375N.m5555N.m=364417N.m 截面II的彎矩：=925458N.m16355N.m=1032861 N.m彎矩和扭矩圖： 畫當量彎扭圖（彎扭合成）傳動的扭矩T等于常數，有輕微振動，單向傳動，取 63012 N.m 154602 N.m當量應力的計算:對于界面I，由于和齒輪周向固定，有鍵槽，計算軸徑降低4%確定:軸徑d=35,由設計手

19、冊查得，軸承代號為6307，D=72,B=19,7.2 軸設計同軸，尺寸如下：直徑35484048403935長度25552055203552示意圖：7.3主軸的設計同上得主軸尺寸直徑748073長度6575102示意圖如下：結論參考文獻更多畢業設計資料（含CAD圖紙)，請加QQ971920800咨詢電廠分散控制系統故障分析與處理作者：單位：摘要：歸納、分析了電廠DCS系統出現的故障原因，對故障處理的過程及注意事項進行了說明。為提高分散控制系統可靠性，從管理角度提出了一些預防措施建議，供參考。關鍵詞：DCS故障統計分析預防措施隨著機組增多、容量增加和老機組自動化化改造的完成，分散控制系統以其系

20、統和網絡結構的先進性、控制軟件功能的靈活性、人機接口系統的直觀性、工程設計和維護的方便性以及通訊系統的開放性等特點，在電力生產過程中得到了廣泛應用，其功能在DAS、MCS、BMS、SCS、DEH系統成功應用的基礎上，正逐步向MEH、BPC、ETS和ECS方向擴展。但與此同時，分散控制系統對機組安全經濟運行的影響也在逐漸增加；因此如何提高分散控制系統的可靠性和故障后迅速判斷原因的能力，對機組的安全經濟運行至關重要。本文通過對浙江電網機組分散控制系統運行中發生的幾個比較典型故障案例的分析處理，歸納出提高分散系統的可靠性的幾點建議，供同行參考。1考核故障統計浙江省電力行業所屬機組，目前在線運行的分散

21、控制系統，有TELEPERM-ME、MOD300，INFI-90，NETWORK-6000， MACS和MACS-，XDPS-400，A/I。DEH有TOSAMAP-GS/C800， DEH-IIIA等系統。筆者根據各電廠安全簡報記載，將近幾年因分散控制系統異常而引起的機組故障次數及定性統計于表1表1熱工考核故障定性統計2熱工考核故障原因分析與處理根據表1統計，結合筆者參加現場事故原因分析查找過程了解到的情況，下面將分散控制系統異常（浙江省電力行業范圍內）而引起上述機組設備二類及以上故障中的典型案例分類淺析如下：2.1測量模件故障典型案例分析 測量模件“異?！币鸬臋C組跳爐、跳機故障占故障比例

22、較高，但相對來講故障原因的分析查找和處理比較容易，根據故障現象、故障首出信號和SOE記錄，通過分析判斷和試驗，通常能較快的查出“異?！蹦＜＿@種“異常”模件有硬性故障和軟性故障二種，硬性故障只能通過更換有問題模件，才能恢復該系統正常運行；而軟性故障通過對模件復位或初始化，系統一般能恢復正常。比較典型的案例有三種：（1）未冗余配置的輸入/輸出信號模件異常引起機組故障。如有臺130MW機組正常運行中突然跳機，故障首出信號為“軸向位移大”，經現場檢查，跳機前后有關參數均無異常，軸向位移實際運行中未達到報警值保護動作值，本特利裝置也未發訊，但LPC模件卻有報警且發出了跳機指令。因此分析判斷跳機原因為D

23、EH主保護中的LPC模件故障引起，更換LPC模件后沒有再發生類似故障。另一臺600MW機組，運行中汽機備用盤上“汽機軸承振動高”、“汽機跳閘”報警，同時汽機高、中壓主汽門和調門關閉，發電機逆功率保護動作跳閘；隨即高低壓旁路快開，磨煤機B跳閘，鍋爐因“汽包水位低低”MFT。經查原因系1高壓調門因閥位變送器和控制模件異常，使調門出現大幅度晃動直至故障全關，過程中引起1軸承振動高高保護動作跳機。更換1高壓調門閥位控制卡和閥位變送器后，機組啟動并網，恢復正常運行。（2）冗余輸入信號未分模件配置，當模件故障時引起機組跳閘：如有一臺600MW機組運行中汽機跳閘，隨即高低壓旁路快開，磨煤機B和D相繼跳閘，鍋

24、爐因“爐膛壓力低低”MFT。當時因系統負荷緊張，根據SOE及DEH內部故障記錄，初步判斷的跳閘原因而強制汽機應力保護后恢復機組運行。二日后機組再次跳閘，全面查找分析后，確認2次機組跳閘原因均系DEH系統三路“安全油壓力低”信號共用一模件，當該模件異常時導致汽輪機跳閘，更換故障模件后機組并網恢復運行。另一臺200MW機組運行中，汽包水位高值，值相繼報警后MFT保護動作停爐。查看CRT上汽包水位，2點顯示300MM，另1點與電接點水位計顯示都正常。進一步檢查顯示300MM 的2點汽包水位信號共用的模件故障，更換模件后系統恢復正常。針對此類故障，事后熱工所采取的主要反事故措施，是在檢修中有針對性地對

25、冗余的輸入信號的布置進行檢查，盡可能地進行分模件處理。（3）一塊I/O模件損壞，引起其它I/O模件及對應的主模件故障：如有臺機組 “CCS控制模件故障"及“一次風壓高低”報警的同時， CRT上所有磨煤機出口溫度、電流、給煤機煤量反饋顯示和總煤量百分比、氧量反饋，燃料主控BTU輸出消失，F磨跳閘（首出信號為“一次風量低”）。4分鐘后 CRT上磨煤機其它相關參數也失去且狀態變白色，運行人員手動MFT（當時負荷410MW）。經檢查電子室制粉系統過程控制站（PCU01柜MOD4）的電源電壓及處理模件底板正常，二塊MFP模件死機且相關的一塊CSI模件（模位1-5-3，有關F磨CCS參數）故障報

26、警，拔出檢查發現其5VDC邏輯電源輸入回路、第4輸出通道、連接MFP的I/O擴展總線電路有元件燒壞（由于輸出通道至BCS（24VDC），因此不存在外電串入損壞元件的可能）。經復位二塊死機的MFP模件，更換故障的CSI模件后系統恢復正常。根據軟報警記錄和檢查分析，故障原因是CSI模件先故障，在該模件故障過程中引起電壓波動或I/O擴展總線故障，導致其它I/O模件無法與主模件MFP03通訊而故障，信號保持原值，最終導致主模件MFP03故障（所帶A-F磨煤機CCS參數），CRT上相關的監視參數全部失去且呈白色。 2.2主控制器故障案例分析 由于重要系統的主控制器冗余配置，大大減少了主控制器“異?！币l

27、機組跳閘的次數。主控制器“異常”多數為軟故障，通過復位或初始化能恢復其正常工作，但也有少數引起機組跳閘，多發生在雙機切換不成功時，如：（1）有臺機組運行人員發現電接點水位計顯示下降，調整給泵轉速無效，而CRT上汽包水位保持不變。當電接點水位計分別下降至甲-300mm，乙-250mm，并繼續下降且汽包水位低信號未發，MFT未動作情況下，值長令手動停爐停機，此時CRT上調節給水調整門無效，就地關閉調整門；停運給泵無效，汽包水位急劇上升，開啟事故放水門，甲、丙給泵開關室就地分閘，油泵不能投運。故障原因是給水操作站運行DPU死機，備用DPU不能自啟動引起。事后熱工對給泵、引風、送風進行了分站控制，并增

28、設故障軟手操。（2）有臺機組運行中空預器甲、乙擋板突然關閉，爐膛壓力高MFT動作停爐；經查原因是風煙系統I/O站DPU發生異常，工作機向備份機自動切換不成功引起。事后電廠人員將空預器煙氣擋板甲1、乙1和甲2、乙2兩組控制指令分離，分別接至不同的控制站進行控制，防止類似故障再次發生。2.3DAS系統異常案例分析DAS系統是構成自動和保護系統的基礎，但由于受到自身及接地系統的可靠性、現場磁場干擾和安裝調試質量的影響，DAS信號值瞬間較大幅度變化而導致保護系統誤動，甚至機組誤跳閘故障在我省也有多次發生，比較典型的這類故障有： （1）模擬量信號漂移：為了消除DCS系統抗無線電干擾能力差的缺陷，有的DC

29、S廠家對所有的模擬量輸入通道加裝了隔離器，但由此帶來部分熱電偶和熱電阻通道易電荷積累，引起信號無規律的漂移，當漂移越限時則導致保護系統誤動作。我省曾有三臺機組發生此類情況（二次引起送風機一側馬達線圈溫度信號向上漂移跳閘送風機，聯跳引風機對應側），但往往只要松一下端子板接線（或拆下接線與地碰一下）再重新接上，信號就恢復了正常。開始熱工人員認為是端子柜接地不好或者I/O屏蔽接線不好引起，但處理后問題依舊。廠家多次派專家到現場處理也未能解決問題。后在機組檢修期間對系統的接地進行了徹底改造，拆除原來連接到電纜橋架的AC、DC接地電纜；柜內的所有備用電纜全部通過導線接地；UPS至DCS電源間增加1臺20

30、kVA的隔離變壓器，專門用于系統供電，且隔離變壓器的輸出端N線與接地線相連，接地線直接連接機柜作為系統的接地。同時緊固每個端子的接線；更換部份模件并將模件的軟件版本升級等。使漂移現象基本消除。（2）DCS故障診斷功能設置不全或未設置。信號線接觸不良、斷線、受干擾，使信號值瞬間變化超過設定值或超量程的情況，現場難以避免，通過DCS模擬量信號變化速率保護功能的正確設置，可以避免或減少這類故障引起的保護系統誤動。但實際應用中往往由于此功能未設置或設置不全，使此類故障屢次發生。如一次風機B跳閘引起機組RB動作，首出信號為軸承溫度高。經查原因是由于測溫熱電阻引線是細的多股線，而信號電纜是較粗的單股線，兩

31、線采用絞接方式，在震動或外力影響下連接處松動引起軸承溫度中有點信號從正常值突變至無窮大引起（事后對連接處進行錫焊處理）。類似的故障有：民工打掃現場時造成送風機軸承溫度熱電阻接線松動引起送風機跳閘；軸承溫度熱電阻本身損壞引起一次風機跳閘；因現場干擾造成推力瓦溫瞬間從99突升至117，1秒鐘左右回到99，由于相鄰第八點已達85，滿足推力瓦溫度任一點105同時相鄰點達85跳機條件而導致機組跳閘等等。預防此類故障的辦法，除機組檢修時緊固電纜和電纜接線，并采用手松拉接線方式確認無接線松動外，是完善DCS的故障診斷功能，對參與保護連鎖的模擬量信號，增加信號變化速率保護功能尤顯重要（一當信號變化速率超過設定

32、值，自動將該信號退出相應保護并報警。當信號低于設定值時，自動或手動恢復該信號的保護連鎖功能）。（3）DCS故障診斷功能設置錯誤：我省有臺機組因為電氣直流接地，保安1A段工作進線開關因跳閘，引起掛在該段上的汽泵A的工作油泵A連跳，油泵B連鎖啟動過程中由于油壓下降而跳汽泵A，汽泵B升速的同時電泵連鎖啟動成功。但由于運行操作速度過度，電泵出口流量超過量程，超量程保護連鎖開再循環門，使得電泵實際出水小，B泵轉速上升到5760轉時突然下降1000轉左右（事后查明是抽汽逆止閥問題），最終導致汽包水位低低保護動作停爐。此次故障是信號超量程保護設置不合理引起。一般來說，DAS的模擬量信號超量程、變化速率大等保

33、護動作后，應自動撤出相應保護，待信號正常后再自動或手動恢復保護投運。2.4軟件故障案例分析分散控制系統軟件原因引起的故障，多數發生在投運不久的新軟件上，運行的老系統發生的概率相對較少，但一當發生，此類故障原因的查找比較困難，需要對控制系統軟件有較全面的了解和掌握，才能通過分析、試驗，判斷可能的故障原因，因此通常都需要廠家人員到現場一起進行。這類故障的典型案例有三種： （1）軟件不成熟引起系統故障：此類故障多發生在新系統軟件上，如有臺機組80%額定負荷時，除DEH畫面外所有DCS的CRT畫面均死機（包括兩臺服務器），參數顯示為零，無法操作，但投入的自動系統運行正常。當時采取的措施是：運行人員就地

34、監視水位，保持負荷穩定運行，熱工人員趕到現場進行系統重啟等緊急處理，經過30分鐘的處理系統恢復正常運行。故障原因經與廠家人員一起分析后，確認為DCS上層網絡崩潰導致死機，其過程是服務器向操作員站發送數據時網絡阻塞，引起服務器與各操作員站的連接中斷，造成操作員站讀不到數據而不停地超時等待，導致操作員站圖形切換的速度十分緩慢（網絡任務未死）。針對管理網絡數據阻塞情況，廠家修改程序考機測試后進行了更換。另一臺機組曾同時出現4臺主控單元“白燈”現象，現場檢查其中2臺是因為A機備份網停止發送，1臺是A機備份網不能接收，1臺是A機備份網收、發數據變慢（比正常的站慢幾倍）。這類故障的原因是主控工作機的網絡發

35、送出現中斷丟失，導致工作機發往備份機的數據全部丟失，而雙機的診斷是由工作機向備份機發診斷申請，由備份機響應診斷請求，工作機獲得備份機的工作狀態，上報給服務器。由于工作機的發送數據丟失，所以工作機發不出申請，也就收不到備份機的響應數據，認為備份機故障。臨時的解決方法是當長時間沒有正確發送數據后，重新初始化硬件和軟件，使硬件和軟件從一個初始的狀態開始運行，最終通過更新現場控制站網絡診斷程序予以解決。（2）通信阻塞引發故障：使用TELEPERM-ME系統的有臺機組，負荷300MW時,運行人員發現煤量突減，汽機調門速關且CRT上所有火檢、油槍、燃油系統均無信號顯示。熱工人員檢查發現機組EHF系統一柜內

36、的I/O BUS接口模件ZT報警燈紅閃，操作員站與EHF系統失去偶合，當試著從工作站耦合機進入OS250PC軟件包調用EHF系統時，提示不能訪問該系統。通過查閱DCS手冊以及與SIEMENS專家間的電話分析討論，判斷故障原因最大的可能是在三層CPU切換時，系統處理信息過多造成中央CPU與近程總線之間的通信阻塞引起。根據商量的處理方案于當晚11點多在線處理，分別按三層中央柜的同步模件的SYNC鍵，對三層CPU進行軟件復位：先按CPU1的SYNC鍵，相應的紅燈亮后再按CPU2的SYNC鍵。第二層的同步紅燈亮后再按CPU3的同步模件的SYNC鍵，按3秒后所有的SYNC的同步紅燈都熄滅，系統恢復正常。

37、（3）軟件安裝或操作不當引起：有兩臺30萬機組均使用Conductor NT 5.0作為其操作員站，每套機組配置3個SERVER和3個CLIENT，三個CLIENT分別配置為大屏、值長站和操作員站,機組投運后大屏和操作員站多次死機。經對全部操作員站的SERVER和CLIENT進行全面診斷和多次分析后，發現死機的原因是：1)一臺SERVER因趨勢數據文件錯誤引起它和掛在它上的CLIENT在當調用趨勢畫面時畫面響應特別緩慢（俗稱死機）。在刪除該趨勢數據文件后恢復正常。2)一臺SERVER因文件類型打印設備出錯引起該SERVER的內存全部耗盡，引起它和掛在它上的CLIENT的任何操作均特別緩慢，這可

38、通過任務管理器看到DEV.EXE進程消耗掉大量內存。該問題通過刪除文件類型打印設備和重新組態后恢復正常。3)兩臺大屏和工程師室的CLIENT因聲音程序沒有正確安裝，當有報警時會引起進程CHANGE.EXE調用后不能自動退出，大量的CHANGE.EXE堆積消耗直至耗盡內存，當內存耗盡后，其操作極其緩慢（俗稱死機）。重新安裝聲音程序后恢復正常。此外操作員站在運行中出現的死機現象還有二種：一種是鼠標能正常工作，但控制指令發不出，全部或部分控制畫面不會刷新或無法切換到另外的控制畫面。這種現象往往是由于CRT上控制畫面打開過多，操作過于頻繁引起，處理方法為用鼠標打開VMS系統下拉式菜單，RESET應用程

39、序，10分鐘后系統一般就能恢復正常。另一種是全部控制畫面都不會刷新，鍵盤和鼠標均不能正常工作。這種現象往往是由操作員站的VMS操作系統故障引起。此時關掉OIS電源，檢查各部分連接情況后再重新上電。如果不能正常啟動，則需要重裝VMS操作系統；如果故障診斷為硬件故障，則需更換相應的硬件。 （4）總線通訊故障：有臺機組的DEH系統在準備做安全通道試驗時，發現通道選擇按鈕無法進入，且系統自動從“高級”切到“基本級”運行，熱控人員檢查發現GSE柜內的所有輸入/輸出卡(CSEA/CSEL)的故障燈亮, 經復歸GSE柜的REG卡后，CSEA/CSEL的故障燈滅，但系統在重啟“高級” 時，維護屏不能進入到正常

40、的操作畫面呈死機狀態。根據報警信息分析，故障原因是系統存在總線通訊故障及節點故障引起。由于阿爾斯通DEH系統無冗余配置，當時無法處理，后在機組調停時，通過對基本級上的REG卡復位，系統恢復了正常。（5）軟件組態錯誤引起：有臺機組進行#1中壓調門試驗時，強制關閉中間變量IV1RCO信號，引起#1-#4中壓調門關閉，負荷從198MW降到34MW，再熱器壓力從2.04MP升到4.0Mpa,再熱器安全門動作。故障原因是廠家的DEH組態，未按運行方式進行，流量變量本應分別賦給IV1RCO-IV4RCO，實際組態是先賦給IV1RCO，再通過IV1RCO分別賦給IV2RCO-IV4RCO。因此當強制IV1R

41、CO=0時，所有調門都關閉，修改組態文件后故障消除。2.5電源系統故障案例分析DCS的電源系統，通常采用1:1冗余方式（一路由機組的大UPS供電，另一路由電廠的保安電源供電），任何一路電源的故障不會影響相應過程控制單元內模件及現場I/O模件的正常工作。但在實際運行中，子系統及過程控制單元柜內電源系統出現的故障仍為數不少，其典型主要有：（1）電源模件故障：電源模件有電源監視模件、系統電源模件和現場電源模件3種?，F場電源模件通常在端子板上配有熔絲作為保護，因此故障率較低。而前二種模件的故障情況相對較多：1）系統電源模件主要提供各不同等級的直流系統電壓和I/O模件電壓。該模件因現場信號瞬間接地導致電

42、源過流而引起損壞的因素較大。因此故障主要檢查和處理相應現場I/O信號的接地問題，更換損壞模件。如有臺機組負荷520MW正常運行時MFT，首出原因“汽機跳閘"。CRT畫面顯示二臺循泵跳閘，備用盤上循泵出口閥86°信號報警。5分鐘后運行巡檢人員就地告知循泵A、B實際在運行，開關室循泵電流指示大幅晃動且A大于B。進一步檢查機組PLC診斷畫面，發現控制循泵A、B的二路冗余通訊均顯示“出錯”。43分鐘后巡檢人員發現出口閥開度小就地緊急停運循泵A、B。事后查明A、B兩路冗余通訊中斷失去的原因，是為通訊卡提供電源支持的電源模件故障而使該系統失電，中斷了與PLC主機的通訊，導致運行循泵A、

43、B狀態失去，凝汽器保護動作，機組MFT。更換電源模件后通訊恢復正常。事故后熱工制定的主要反事故措施，是將兩臺循泵的電流信號由PLC改至DCS的CRT顯示，消除通信失去時循泵運行狀態無法判斷的缺陷；增加運行泵跳閘關其出口閥硬邏輯（一臺泵運行，一臺泵跳閘且其出口閥開度30度，延時15秒跳運行泵硬邏輯；一臺泵運行，一臺泵跳閘且其出口閥開度0度，逆轉速動作延時30秒跳運行泵硬邏輯）；修改凝汽器保護實現方式。2）電源監視模件故障引起：電源監視模件插在冗余電源的中間，用于監視整個控制站電源系統的各種狀態，當系統供電電壓低于規定值時，它具有切斷電源的功能，以免損壞模件。另外它還提供報警輸出觸點，用于接入硬報

44、警系統。在實際使用中，電源監視模件因監視機箱溫度的2個熱敏電阻可靠性差和模件與機架之間接觸不良等原因而故障率較高。此外其低電壓切斷電源的功能也會導致機組誤跳閘，如有臺機組滿負荷運行，BTG盤出現“CCS控制模件故障”報警，運行人員發現部分CCS操作框顯示白色，部分參數失去，且對應過程控制站的所有模件顯示白色，6s后機組MFT，首出原因為“引風機跳閘”。約2分鐘后CRT畫面顯示恢復正常。當時檢查系統未發現任何異常（模件無任何故障痕跡，過程控制站的通訊卡切換試驗正常）。機組重新啟動并網運行也未發現任何問題。事后與廠家技術人員一起專題分析討論，并利用其它機組小修機會對控制系統模擬試驗驗證后，認為事件

45、原因是由于該過程控制站的系統供電電壓瞬間低于規定值時，其電源監視模件設置的低電壓保護功能作用切斷了電源，引起控制站的系統電源和24VDC、5VDC或15VDC的瞬間失去，導致該控制站的所有模件停止工作（現象與曾發生過的24VDC接地造成機組停機事件相似），使送、引風機調節機構的控制信號為0，送風機動葉關閉（氣動執行機構），引風機的電動執行機構開度保持不變（保位功能），導致爐膛壓力低，機組MFT。（2）電源系統連接處接觸不良：此類故障比較典型的有：1）電源系統底板上5VDC電壓通常測量值在5.105.20VDC之間，但運行中測量各柜內進模件的電壓很多在5V以下，少數跌至4.76VDC左右，引起部

46、分I/O卡不能正常工作。經查原因是電源底板至電源母線間連接電纜的多芯銅線與線鼻子之間，表面上接觸比較緊，實際上因銅線表面氧化接觸電阻增加，引起電纜溫度升高，壓降增加。在機組檢修中通過對所有5VDC電纜銅線與線鼻子之間的焊錫處理，問題得到解決。2）MACS-DCS運行中曾在兩個月的運行中發生2M801工作狀態顯示故障而更換了13臺主控單元，但其中的多數離線上電測試時卻能正常啟動到工作狀態，經查原因是原主控5V電源，因線損和插頭耗損而導致電壓偏低；通過更換主控間的冗余電纜為預制電纜；現場主控單元更換為2M801E-D01，提升主控工作電源單元電壓至5.25V后基本恢復正常。3）有臺機組負荷135M

47、W時，給水調門和給水旁路門關小，汽包水位急速下降引發MFT。事后查明原因是給水調門、給水旁路門的端子板件電源插件因接觸不良，指令回路的24V電源時斷時續，導致給水調門及給水旁路門在短時內關下，汽包水位急速下降導致MFT。4）有臺機組停爐前，運行將汽機控制從滑壓切至定壓后，發現DCS上汽機調門仍全開，主汽壓力4260kpa，SIP上顯示汽機壓力下降為1800kpa，汽機主保護未動作，手動拍機。故障原因系汽機系統與DCS、汽機顯示屏通訊卡件BOX1電源接觸點虛焊、接觸不好，引起通訊故障，使DCS與汽機顯示屏重要數據顯示不正常，運行因汽機重要參數失準手動拍機。經對BOX1電源接觸點重新焊接后通訊恢復

48、。5）循泵正常運行中曾發出#2UPS失電報警，20分鐘后對應的#3、#4循泵跳閘。由于運行人員處理及時，未造成嚴重后果。熱工人員對就地進行檢查發現#2UPS輸入電源插頭松動，導致#2UPS失電報警。進行專門試驗結果表明，循泵跳閘原因是UPS輸入電源失去后又恢復的過程中，引起PLC輸入信號抖動誤發跳閘信號。（3）UPS功能失效：有臺機組呼叫系統的喇叭有雜音，通信班人員關掉該系統的主機電源查原因并處理。重新開啟該主機電源時，呼叫系統雜音消失，但集控室右側CRT畫面顯示全部失去，同時MFT信號發出。經查原因是由于呼叫系統主機電源接至該機組主UPS，通訊人員在帶載合開關后，給該機組主UPS電源造成一定

49、擾動，使其電壓瞬間低于195V，導致DCS各子系統后備UPS啟動，但由于BCS系統、歷史數據庫等子系統的后備UPS失去帶負荷能力（事故后試驗確定），造成這些系統失電，所有制粉系統跳閘，機組由于“失燃料”而MFT 。（4）電源開關質量引起：電源開關故障也曾引起機組多次MFT，如有臺機組的發電機定冷水和給水系統離線，汽泵自行從“自動”跳到“手動”狀態；在MEH上重新投入鍋爐自動后，汽泵無法增加流量。1分鐘后鍋爐因汽包水位低MFT動作。故障原因經查是DCS 給水過程控制站二只電源開關均燒毀，造成該站失電，導致給水系統離線，無法正常向汽泵發控制信號，最終鍋爐因汽包水位低MFT動作。2.6SOE信號準確

50、性問題處理一旦機組發生MFT或跳機時，運行人員首先憑著SOE信號發生的先后順序來進行設備故障的判斷。因此SOE記錄信號的準確性，對快速分析查找出機組設備故障原因有著很重要的作用。這方面曾碰到過的問題有：（1）SOE信號失準：由于設計等原因，基建接受過來的機組，SOE信號往往存在著一些問題（如SOE系統的信號分辨力達不到指標要求卻因無測試儀器測試而無法證實，信號源不是直接取自現場，描述與實際不符，有些信號未組態等等），導致SOE信號不能精確反映設備的實際動作情況。有臺機組MFT時，光字牌報警“全爐膛滅火”，檢查DCS中每層的3/4火檢無火條件瞬間成立，但SOE卻未捉捕到“全爐膛滅火”信號。另一臺

51、機組MFT故障，根據運行反映，首次故障信號顯示“全爐膛滅火”，同時有“DCS電源故障”報警，但SOE中卻未記錄到DCS電源故障信號。這使得SOE系統在事故分析中的作用下降，增加了查明事故原因的難度。為此我省各電廠組織對SOE系統進行全面核對、整理和完善，盡量做到SOE信號都取自現場，消除SOE系統存在的問題。同時我們專門開發了SOE信號分辨力測試儀，經浙江省計量測試院測試合格后，對全省所屬機組SOE系統分辨力進行全部測試，掌握了我省DCS的SOE系統分辨力指標不大于1ms的有四家，接近1ms的有二家，4ms的有一家。（2）SOE報告內容凌亂：某電廠兩臺30萬機組的INFI-90分散控制系統，每

52、次機組跳閘時生成的多份SOE報告內容凌亂，啟動前總是生成不必要的SOE報告。經過1）調整SEM執行塊參數， 把觸發事件后最大事件數及觸發事件后時間周期均適當增大。2）調整DSOE Point 清單，把每個通道的Simple Trigger由原來的BOTH改為0TO1，Recordable Event。3）重新下裝SEM組態后，問題得到了解決。 （3）SOE報表上出現多個點具有相同的時間標志：對于INFI-90分散控制系統，可能的原因與處理方法是：1）某個SET或SED模件被拔出后在插入或更換，導致該子模件上的所有點被重新掃描并且把所有狀態為1的點（此時這些點均有相同的跳閘時間）上報給SEM。2

53、）某個MFP主模件的SOE緩沖區設置太小產生溢出，這種情況下，MFP將會執行內部處理而復位SOE，導致其下屬的所有SET或SED子模件中，所有狀態為1的點（這些點均有相同跳閘時間）上報給了SEM模件。處理方法是調整緩沖區的大?。ㄆ渲涤蒄C241的S2決定，一般情況下調整為100）。3）SEM收到某個MFP的事件的時間與事件發生的時間之差大于設定的最大等待時間(由FC243的S5決定)，則SEM將會發一個指令讓對應的MFP執行SOE復位，MFP重新掃描其下屬的所有SOE點，且將所有狀態為1 的點（這些點均有相同的跳閘時間）上報給SEM，。在環路負荷比較重的情況下（比如兩套機組通過中央環公用一套S

54、EM模件），可適當加大S5值，但最好不要超過60秒。2.7控制系統接線原因控制系統接線松動、錯誤而引起機組故障的案例較多，有時此類故障原因很難查明。此類故障雖與控制系統本身質量無關，但直接影響機組的安全運行，如：（1）接線松動引起：有臺機組負荷125MW，汽包水位自動調節正常，突然給水泵轉速下降，執行機構開度從64%關至5%左右，同時由于給水泵模擬量手站輸出與給水泵液偶執行機構偏差大（大于10%自動跳出）給水自動調節跳至手動，最低轉速至1780rpm，汽包水位低低MFT動作。原因經查是因為給水泵液偶執行機構與DCS的輸出通道信號不匹配，在其之間加裝的信號隔離器，因24VDC供電電源接線松動失電引起。緊固接線后系統恢復正常。事故后對信號隔離器進行了冗余供電。（2）接線錯誤引起：某#2 機組出力300MW時,#2B汽泵跳閘(無跳閘原因首出、無大屏音響報警)，機組RB動作，#2E磨聯鎖跳閘，電泵自啟，機組被迫降負荷。由于僅有ETS出口繼電器動作記錄, 無#2B小機跳閘首出和事故報警，且故障后的檢查試驗系統都正常，當時原因未查明。后機組檢修復役前再次發生誤動時，全面檢查小機現場緊急跳閘按鈕前接的是電源地線，跳閘按鈕后至PLC，而PLC后的電纜接的是220V電源火線，拆除跳閘按鈕后至