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超超臨界機(jī)組故障安全型控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施

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超超臨界機(jī)組故障安全型控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施歸一數(shù)。等
超超臨界機(jī)組故障安全型控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施
Design and Implementation of the Fail—safe Control System
for Ultra Supercritical Power Units
歸一教1 沈絲番1 夏左2
(上海明華電力技術(shù)工程有限公司1，上海200090；淮滬煤電有限公司田集發(fā)電廠2，安徽淮南232098)
摘要：火電機(jī)組故障安全型控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施是當(dāng)前基建工程深度調(diào)試的全新項(xiàng)目。在安徽淮南田集電廠二期基建工程期間，
通過(guò)與電力設(shè)計(jì)研究院協(xié)調(diào)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)點(diǎn)布置、會(huì)同控制系統(tǒng)制造廠設(shè)置故障安全型卡件內(nèi)部接線、聯(lián)系設(shè)備制造商完善保護(hù)條件，以及
連同電廠運(yùn)行和熱控部門討論定值保護(hù)清單等工作，在機(jī)組基建初期，全面完整設(shè)計(jì)故障安全型控制系統(tǒng)。調(diào)試階段以設(shè)備實(shí)際運(yùn)
行工況優(yōu)化控制策略。從機(jī)組基建調(diào)試到商業(yè)投運(yùn)至今未發(fā)生熱控原因造成的誤動(dòng)作。
關(guān)鍵詞：超超臨界機(jī)組故障安全設(shè)計(jì)實(shí)施優(yōu)化
中圖分類號(hào)：TK323 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：lO．16086／j．cnki．issnl000—0380．201510012
Al瞻araet：At present。design and implementation of the fail·safe control systems in fossil·fired power generation units is the brand new project
of depth commissioning
in infrastructure works．During infrastructure works of Anhui Huainan Tianji Power Plant Phase I／project-through
coordinating the field test point assignment with the design institute；in conjunction with the manufacture of the control system for setting internal
wirings of fail—safe modules；contacting with manufacturers of the equipment for integrating protection conditions，and together with the operation
and process control departments in power plant for discussing the protection set points llst-in initial stage
of infrastructure of the unit，the fail—
safe control system had already been completed．In commissioning stage。the control strategies are optimize，tl in accordance with practical
operation conditions of the equipment．From infrastructure，commissioning up to commercial operation。malfunction never occur8 because of the
problem in process control area．
Keywords：Ultra supercritical unit Fail—safe Design Implementation Optimization
0 引言
對(duì)于國(guó)內(nèi)新建火電機(jī)組，基建工程重大主、輔設(shè)備
定購(gòu)時(shí)間不一，電力設(shè)計(jì)院缺乏足夠時(shí)間完整地理順
系統(tǒng)和系統(tǒng)、設(shè)備和設(shè)備間保護(hù)主次關(guān)系。因此，作為
火電機(jī)組控制系統(tǒng)邏輯組態(tài)實(shí)施單位，需要從各方面
統(tǒng)籌考慮機(jī)組各系統(tǒng)協(xié)調(diào)關(guān)系，分清各項(xiàng)保護(hù)主次，統(tǒng)
籌設(shè)計(jì)故障安全型控制系統(tǒng)，確保機(jī)組投運(yùn)后長(zhǎng)周期
穩(wěn)定運(yùn)行。在火電機(jī)組基建期間參與的控制系統(tǒng)故障
安全型設(shè)計(jì)雖然前期工作量很大，但卻能極大地縮短
現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工期，且有效保障調(diào)試結(jié)束后機(jī)組商業(yè)運(yùn)行
的穩(wěn)定，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。
安徽淮南田集電廠(以下簡(jiǎn)稱田集電廠)二期擴(kuò)
建工程2×660 MW超超臨界機(jī)組，是目前國(guó)內(nèi)乃至世
界首次采用再熱蒸汽溫度達(dá)到620℃、供電煤耗
280 g／(kW·h)的60萬(wàn)kW級(jí)超超臨界機(jī)組，代表了
修改稿收到日期：2015—05—22。
第一作者歸一數(shù)(1971一)，男，1994年畢業(yè)于武漢水剃電力大學(xué)電
廠熱工過(guò)程自動(dòng)化專業(yè)，獲學(xué)士學(xué)位，高級(jí)工程師；主要從事火電廠熱工
控制專業(yè)方面的研究。
當(dāng)前世界上60萬(wàn)kW等級(jí)火電機(jī)組的最高參數(shù)技術(shù)
水平H]。對(duì)其控制系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)，首先需要理順一
期工程熱控保護(hù)設(shè)置合理性；其次針對(duì)二期新出現(xiàn)的
100％大旁路等設(shè)備，結(jié)合田集電廠鍋爐、汽機(jī)設(shè)備實(shí)
際情況，構(gòu)建新的保護(hù)策略；再次對(duì)機(jī)組聯(lián)鎖保護(hù)統(tǒng)一
協(xié)商，實(shí)現(xiàn)機(jī)組重大保護(hù)分層設(shè)計(jì)與實(shí)施，最終完成故
障安全型控制系統(tǒng)構(gòu)建工作。
1控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)及實(shí)施
田集電廠二期工程I／O測(cè)點(diǎn)數(shù)量與一期相仿，
系統(tǒng)接口構(gòu)成基本一致，差別在于數(shù)字電液控制系
統(tǒng)(DEH)和小汽輪機(jī)電液控制系統(tǒng)(MEH)整體化
程度更進(jìn)一步，汽機(jī)危急跳閘系統(tǒng)(ETS)和給水泵
汽機(jī)危急跳閘系統(tǒng)(METS)也進(jìn)入DCS，機(jī)組一體
化程度更高。因此，整個(gè)機(jī)組總體設(shè)計(jì)可以一期為
藍(lán)本，同時(shí)參照《火電廠熱控系統(tǒng)可靠性配置與事
故預(yù)控》的要求，即為防止一對(duì)控制器故障而導(dǎo)致
機(jī)組被迫停運(yùn)事件的發(fā)生，重要的并列或主／備運(yùn)
行的輔機(jī)(輔助)設(shè)備控制分開布置舊·，對(duì)機(jī)組控
制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)以故障安全原則為依據(jù)優(yōu)化原有
48 PROCESS AUTOMATION INSTRUMENTATION V01．36 No．10 October 2015
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
超超臨界機(jī)組故障安全型控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施歸一數(shù)，等
控制分配。
1．1控制器數(shù)量確定及實(shí)施
近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)不再迅猛發(fā)展，再加上新
建機(jī)組審批日漸嚴(yán)格，使DCS制造廠家間相互競(jìng)爭(zhēng)異
常激烈。即便是進(jìn)口DCS制造廠，為了爭(zhēng)奪新建機(jī)組
這塊長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的“蛋糕”，也不惜血本降低DCS投標(biāo)價(jià)
格，原本價(jià)格不菲的控制器如今近似“白送”，但如何
確定機(jī)組實(shí)際需要的控制器數(shù)量成為控制器配置的首
要任務(wù)。很多新建機(jī)組沒有以設(shè)計(jì)院預(yù)估的L／O測(cè)點(diǎn)
數(shù)量為依據(jù)，只是簡(jiǎn)單地以將降低控制器組態(tài)存儲(chǔ)容
量作為明確控制器數(shù)量的依據(jù)，忽視控制器之間和廠
級(jí)環(huán)網(wǎng)間的通信負(fù)荷，在分配控制對(duì)象時(shí)，反而出現(xiàn)顧
此失彼、不能實(shí)現(xiàn)總體性能最優(yōu)的境況舊。·。
田集電廠一期工程采用19對(duì)控制器實(shí)現(xiàn)單元機(jī)
組控制(不含DEH本體控制，二期同)，2對(duì)控制器用
于公用系統(tǒng)。一期工程控制器分配最大的問(wèn)題在于，
鍋爐側(cè)制粉系統(tǒng)兩臺(tái)磨煤機(jī)公用一個(gè)控制器，機(jī)組低
負(fù)荷運(yùn)行，若兩臺(tái)磨煤機(jī)公用的控制器出現(xiàn)故障，會(huì)導(dǎo)
致機(jī)組負(fù)荷瞬間降至穩(wěn)燃負(fù)荷以下，一旦處理不當(dāng)極
可能造成主燃料跳閘(main fuel trip，MPr)。為此，在
DCS招標(biāo)期間，以設(shè)計(jì)院預(yù)估的8 854點(diǎn)為基礎(chǔ)，按照
實(shí)際工藝流程故障安全原則劃分系統(tǒng)，并結(jié)合一期項(xiàng)
目經(jīng)驗(yàn)，將二期工程增加控制器至21對(duì)，鍋爐制粉系
統(tǒng)每層使用一對(duì)控制器，增加3對(duì)控制器，協(xié)調(diào)控制系
統(tǒng)減少1對(duì)控制器(原因分析見1．2)，以真正達(dá)到重
要的并列或主／備運(yùn)行的輔機(jī)(輔助)設(shè)備控制基本分
開布置怛1，同時(shí)控制器配置數(shù)量又不會(huì)過(guò)多而導(dǎo)致工
藝系統(tǒng)分散，增加故障概率。
1．2控制器分配方案實(shí)施
超超臨界直流爐作為一個(gè)多輸入、多輸出被控對(duì)
象，風(fēng)、煤、水子系統(tǒng)間耦合性很強(qiáng)。機(jī)組風(fēng)煤比或水煤
比失調(diào)，會(huì)直接影響燃燒，處理不好可能跳機(jī)。運(yùn)行過(guò)
程中只要送風(fēng)、燃料、給水主控所處控制器出現(xiàn)故障，整
個(gè)機(jī)組就將面臨失控局面。6。1。因此，合理布置直流爐
協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)是控制器分配方案中的重要內(nèi)容。
田集一期項(xiàng)目燃料、風(fēng)量和給水控制分別由不同
控制器實(shí)現(xiàn)，任一控制器出現(xiàn)故障，就會(huì)對(duì)機(jī)組安全型
運(yùn)行造成影響，增加了機(jī)組故障發(fā)生概率。田集二期
控制器分配時(shí)考慮到機(jī)組各子系統(tǒng)故障等級(jí)，將風(fēng)、
煤、水子系統(tǒng)和協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)全部納入10號(hào)控制器。
與此同時(shí)，考慮到旁路系統(tǒng)接口眾多，涉及信號(hào)較廣、
獨(dú)立性強(qiáng)的特點(diǎn)，將旁路控制分配至15號(hào)控制器；過(guò)
熱、再熱汽溫按照A／B兩側(cè)劃分兩個(gè)不同控制器。機(jī)
組模擬量控制負(fù)荷分配均勻，故障等級(jí)最高的10號(hào)控
《自動(dòng)化儀表》第36卷第10期2015年10月
制器I／O測(cè)點(diǎn)163點(diǎn)，最大掃描周期42 ins，組態(tài)內(nèi)容
只占存儲(chǔ)器容量的9％，極大地提高了機(jī)組協(xié)調(diào)控制
可靠性。田集二期最終控制器分配如表1所示。
表1 田集二期控制器分配方案
Tab．1 Allocations of the controllers in Tiaqji phase II
控制器名稱控制器主要控制對(duì)象
DROP01
DROP02
DROP03
DROP04
DROP05
DROP06
DROPlY／
DROPl0
DROPll
DROPl2
DROPl3
DROPl4
DROPl5
DROP21
DROP22
DROP23
DROP24
DROP25
DROP26
DROP31
DROP32
MFF、鍋爐吹掃、泄漏試驗(yàn)、SOE、管壁溫度
制粉系統(tǒng)A層、AB層油槍、等離子點(diǎn)火
制粉系統(tǒng)B層
制粉系統(tǒng)C層、CD層油槍
制粉系統(tǒng)D層
制粉系統(tǒng)E層、EF層油槍
制粉系統(tǒng)F層
協(xié)調(diào)、燃料主控、給水主控、風(fēng)量控制、爐膛壓力控制
鍋爐風(fēng)煙系統(tǒng)A側(cè)
鍋爐風(fēng)煙系統(tǒng)B側(cè)
A側(cè)一／二級(jí)減溫控制、A側(cè)再熱汽溫控制、鍋爐壁溫1
B側(cè)—／二級(jí)減溫控制、B側(cè)再熱汽溫控制、鍋爐壁溫2
高旁、低旁、sofa／OFA風(fēng)門擋板、脫銷系統(tǒng)
汽泵A、小汽機(jī)A、小機(jī)A油系統(tǒng)
汽泵B、小汽機(jī)B、小機(jī)B油系統(tǒng)
凝泵A、真空泵A、閉式泵A、EH油泵A、直流油泵
凝泵B、真空泵B、閉式泵B、EH油泵B
除氧器、高加、輔汽、真空泵C
低加、低加疏水泵、軸封、汽機(jī)本體疏水、氫油水
主變、GCB、A側(cè)廠用6 kV、A側(cè)廠用380 V
勵(lì)磁、B側(cè)廠用6 kV、B側(cè)廠用380 V、柴油發(fā)電機(jī)
由表1可知，二期控制器分配有如下特點(diǎn)：①重要
的并列或主／備運(yùn)行的輔機(jī)(輔助)設(shè)備控制基本分開
布置；②M丌、協(xié)調(diào)控制柜涉及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)點(diǎn)較少；③鍋爐、
汽機(jī)和電氣控制對(duì)象分界清楚；④所有控制器編號(hào)以
控制對(duì)象為界重新命名。
2重大保護(hù)信號(hào)設(shè)計(jì)與實(shí)施
2．1重要監(jiān)控測(cè)點(diǎn)預(yù)先布置
田集二期與一期的區(qū)別在于再熱器出口溫度為
623 oC，壁溫測(cè)點(diǎn)布置須重點(diǎn)考慮末級(jí)再熱器(以下簡(jiǎn)
稱末再)的監(jiān)測(cè)保護(hù)。一期末再的橫向屏間測(cè)點(diǎn)為每
隔4片設(shè)置一點(diǎn)，共67點(diǎn)。為更準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)橫向偏
差，田集二期末再的橫向屏間測(cè)點(diǎn)優(yōu)化為每1片設(shè)置
一點(diǎn)。同屏壁溫測(cè)點(diǎn)仍設(shè)置在爐寬左右各1／4位置。
共100點(diǎn)。調(diào)試期間，為便于更好地觀察溫升情況，末
再汽溫測(cè)點(diǎn)增加18點(diǎn)，末級(jí)過(guò)熱器(以下簡(jiǎn)稱末過(guò))
增加42點(diǎn)；與此同時(shí)，一些重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)域中的管片上
將原先1個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)增加至2個(gè)，以提高溫度監(jiān)測(cè)可
靠性，其中末再8點(diǎn)，末過(guò)7點(diǎn)，后屏過(guò)熱器5點(diǎn)，調(diào)試
49
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
超超臨界機(jī)組故障安全型控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施歸一數(shù)。等
期間新增溫度測(cè)點(diǎn)共80點(diǎn)。由于積極參與基建初期
的鍋爐廠設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)會(huì)、鍋爐優(yōu)化方案推介會(huì)，上述測(cè)點(diǎn)
得以均勻布置在控制器DROPl3和DROPl4中(見表
1)，這樣編排既不會(huì)因?yàn)榭刂破鞴收鲜ケO(jiān)控手段，
也利于減輕控制器負(fù)荷。田集二期壁溫測(cè)點(diǎn)共473
點(diǎn)，較一期290點(diǎn)多183點(diǎn)，機(jī)組初次啟動(dòng)期間，所有
測(cè)點(diǎn)工作正常，為再熱器出口溫度安全穩(wěn)定達(dá)到623
℃提供了有效的保障、驗(yàn)證手段。
2．2重大輔機(jī)停信號(hào)三重化設(shè)計(jì)
送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)和一次風(fēng)機(jī)屬于鍋爐重大輔機(jī)，若
其中一臺(tái)輔機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障，需要緊急停運(yùn)。
由于DCS側(cè)停輸出卡件或繼電器故障，將導(dǎo)致停信號(hào)
不能及時(shí)送至6 kV電氣開關(guān)跳閘輔機(jī)。這不但會(huì)導(dǎo)
致重大輔機(jī)損壞，更可能擴(kuò)大至鍋爐本體破壞，后果非
常嚴(yán)重埔J。常規(guī)重大輔機(jī)停信號(hào)通常只設(shè)計(jì)一路停信
號(hào)，一次風(fēng)機(jī)因MFT需要停運(yùn)制粉系統(tǒng)，另有MFT硬
回路輸出，送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)則只有一路，不管是卡件還
是輸出回路故障，均有可能使風(fēng)機(jī)在爐膛壓力超限或
設(shè)備故障時(shí)發(fā)生拒動(dòng)事故。因此，田集二期六大風(fēng)機(jī)
停信號(hào)均由三個(gè)不同輸出卡件構(gòu)成硬件三取二表決回
路，合成停指令送至電氣開關(guān)。其中，停指令至電氣開
關(guān)使用雙線制設(shè)計(jì)，避免單線破損影響停指令輸出。
通過(guò)六大風(fēng)機(jī)停指令各環(huán)節(jié)冗余、三重化設(shè)計(jì)，極大地
提高了機(jī)組輔機(jī)保護(hù)的可靠性，使設(shè)備動(dòng)作回路完全
達(dá)到了故障安全要求。
2．3故障安全型邏輯設(shè)計(jì)與實(shí)施
田集二期故障安全型邏輯設(shè)計(jì)重點(diǎn)之一在于
設(shè)備狀態(tài)信號(hào)的優(yōu)化判斷。除了重大輔機(jī)停狀態(tài)
由停、運(yùn)行取非、電流小于5 A(信號(hào)正常)三取二
表征外，田集二期邏輯組態(tài)也對(duì)涉及跳閘重大設(shè)備
的閥門狀態(tài)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。如凝泵出口門閥位
信號(hào)，在凝泵運(yùn)行過(guò)程中，凝泵出口門開到位或關(guān)
到位限位開關(guān)受現(xiàn)場(chǎng)閥門震動(dòng)而誤動(dòng)，導(dǎo)致開到
位、關(guān)到位信號(hào)均短暫消失或出現(xiàn)。在凝泵跳閘邏輯
中，凝泵運(yùn)行證實(shí)后，凝泵出口門關(guān)信號(hào)出現(xiàn)，至跳閘
凝泵，由于現(xiàn)場(chǎng)限位開關(guān)的誤動(dòng)作，會(huì)引起凝泵跳閘，
影響機(jī)組正常運(yùn)行。為此，將凝泵出口門閥位信號(hào)進(jìn)
行優(yōu)化，凝泵運(yùn)行后，凝泵出口門開到位與關(guān)到位都出
現(xiàn)，或閥門開到位后，關(guān)指令未發(fā)，開、關(guān)到位信號(hào)均消
失。這兩種情況下，邏輯判斷出口門閥位故障狀態(tài)，閉
鎖凝泵跳閘條件同時(shí)發(fā)報(bào)警至運(yùn)行畫面，提醒運(yùn)行人
員關(guān)注凝泵運(yùn)行狀態(tài)，并通知熱控檢修人員及時(shí)消缺。
對(duì)于機(jī)組重大設(shè)備有聯(lián)鎖關(guān)系的閥門、擋板狀態(tài)位置
而言，即便能提供開和關(guān)三路位置反饋，由于現(xiàn)場(chǎng)管道
震動(dòng)等因素的存在，開關(guān)位反同時(shí)故障的概率也很大，
因此，位反單點(diǎn)設(shè)計(jì)已不是先骨干系統(tǒng)誤動(dòng)的主要起
因。通過(guò)及時(shí)判斷閥門位反故障狀態(tài)，能有效避免現(xiàn)
場(chǎng)限位開關(guān)誤動(dòng)引起的設(shè)備跳閘，從而提高系統(tǒng)故障
安全可靠性，有利于機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。
3重大保護(hù)條件優(yōu)化設(shè)計(jì)和實(shí)施
Mbll"重大保護(hù)聯(lián)鎖涉及如下修改(部分)。
①空預(yù)器出口溫度高高M(jìn)FT：鍋爐廠要求空預(yù)器
全停機(jī)組MFT，鑒于空預(yù)器全停聯(lián)跳所有送、引風(fēng)機(jī)，
且送或引風(fēng)機(jī)全停均觸發(fā)MFT，因此，空預(yù)器全停和
送或引風(fēng)機(jī)全停MFT內(nèi)容重復(fù)，該保護(hù)要求不予采
納?？紤]到現(xiàn)實(shí)工況空預(yù)器主或輔馬達(dá)正常運(yùn)行時(shí)，
會(huì)發(fā)生空預(yù)器聯(lián)軸器斷裂，造成空預(yù)器停運(yùn)的事故。
為避免此類事件發(fā)生，通過(guò)設(shè)計(jì)院與鍋爐制造廠協(xié)商，
空預(yù)器單側(cè)出口煙氣溫度測(cè)點(diǎn)由兩點(diǎn)增加至三點(diǎn)，在
DCS內(nèi)通過(guò)模擬量三選處理模塊合成空預(yù)器出口煙氣
溫度綜合信號(hào)，再經(jīng)設(shè)定值為260℃的高選，輸出空預(yù)
器單側(cè)煙氣溫度高高M(jìn)Fq"，兩側(cè)相或形成空預(yù)器出口
溫度高高M(jìn)H"條件。
②MFT停給水泵：田集二期取消電動(dòng)給水泵，給
水前置泵與給水泵為同軸泵設(shè)計(jì)，鍋爐啟動(dòng)上水必須
給水泵運(yùn)行，冷態(tài)點(diǎn)火初期爐內(nèi)熱負(fù)荷不高，各級(jí)汽
溫、螺旋管圈水動(dòng)力變化不大，若機(jī)組MFr跳閘所有
給水泵，不利于系統(tǒng)快速恢復(fù)。據(jù)此修改鍋爐廠原有
控制要求，機(jī)組MFT時(shí)給水流量低于700 t／h，保留給
水泵A，反之則跳閘所有給水泵。由于田集二期采用
控制系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)，在不改變MFT硬回路設(shè)計(jì)的前
提下，經(jīng)由METS內(nèi)部信號(hào)處理邏輯修改，使上述方案
得以順利實(shí)施。此部分改動(dòng)有效地縮短了機(jī)組啟動(dòng)初
期鍋爐升溫升壓時(shí)間。
4結(jié)束語(yǔ)
田集二期2 X660 MW擴(kuò)建工程3號(hào)機(jī)組于2013
年12月22日正式并網(wǎng)發(fā)電投入商業(yè)運(yùn)行，從開工到
并網(wǎng)的總工期僅僅16個(gè)月，提前5個(gè)月完成基建任
務(wù)。機(jī)組投產(chǎn)后，主汽溫和再熱汽溫均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，
3號(hào)機(jī)組成為國(guó)內(nèi)首臺(tái)實(shí)現(xiàn)再熱蒸汽溫度620℃連
續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行的機(jī)組。
在整個(gè)機(jī)組調(diào)試過(guò)程中，故障安全型控制系統(tǒng)的
設(shè)計(jì)與實(shí)施工作，使機(jī)組最終在如此緊的工期內(nèi)實(shí)現(xiàn)
機(jī)組安全、可靠、經(jīng)濟(jì)投產(chǎn)目標(biāo)，為基建火電電廠深度
調(diào)試探索出一條切實(shí)可行的高效道路。
(下轉(zhuǎn)第55頁(yè))
50 PROCESS AUTOMATION INSTRUMENTATION V01．36 Nn 10 October 2015
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
海洋平臺(tái)姿態(tài)模擬與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)范偉寧，等
成，左上部分為3D動(dòng)態(tài)模擬顯示，平臺(tái)模型隨6自由
度值變化而運(yùn)動(dòng)，海平面也動(dòng)態(tài)變化，天空不變；左下
部分是功能按鍵，可進(jìn)入對(duì)應(yīng)的功能操作界面；右上部
分實(shí)時(shí)顯示參數(shù)，其參數(shù)名也被用作按鈕，點(diǎn)擊可查看
對(duì)應(yīng)參數(shù)的趨勢(shì)曲線；右下部分為指示燈，顯示平臺(tái)是
否工作在正常范圍內(nèi)。
3．3實(shí)物模擬機(jī)
實(shí)物模擬機(jī)的測(cè)試步驟：①利用模擬機(jī)設(shè)置各自
由度的控制量，單獨(dú)測(cè)試6自由度搖擺臺(tái)HT一
6DOF一500每個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)控制程序，觀察是否按要
求進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制；②建立通信關(guān)系，測(cè)試模擬機(jī)與監(jiān)
控臺(tái)以及虛擬機(jī)之問(wèn)的數(shù)據(jù)通信程序，觀察通信數(shù)據(jù)
值以及格式是否符合要求；③測(cè)試由監(jiān)控臺(tái)發(fā)送的數(shù)
據(jù)控制實(shí)物模擬平臺(tái)單自由度運(yùn)動(dòng)的程序，觀察平臺(tái)
移動(dòng)是否符合要求；④在前3步都符合測(cè)試結(jié)果的前
提下，測(cè)試由監(jiān)控臺(tái)發(fā)送的實(shí)時(shí)仿真數(shù)據(jù)控制實(shí)物模
擬平臺(tái)6自由度運(yùn)動(dòng)的程序，觀察實(shí)物模擬機(jī)是否正
常工作。
測(cè)試結(jié)果表明：編寫的LabWIEW程序能夠控制6
自由度搖擺臺(tái)HT一6DOF一500運(yùn)動(dòng)，模擬反映海洋平
臺(tái)的姿態(tài)變化。
之間的數(shù)據(jù)接口問(wèn)題，縮短實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)的開發(fā)周期、
降低開發(fā)成本；顯示中采用了三維圖形，使監(jiān)測(cè)系統(tǒng)更
加直觀、形象、生動(dòng)。系統(tǒng)完成了預(yù)先的設(shè)計(jì)目標(biāo)，對(duì)
監(jiān)測(cè)類系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與測(cè)試應(yīng)用具有借鑒作用。
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4結(jié)束語(yǔ)喁1糞妻萎囂掌黧鑫茹茹帕,28(刪6)：劫1051就-105蹦4．建
海洋平臺(tái)是海上作業(yè)、石油鉆探與生產(chǎn)所需的平
臺(tái)。海洋平臺(tái)姿態(tài)模擬與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)中應(yīng)用
了LabVlEW在系統(tǒng)集成、實(shí)時(shí)、豐富的人機(jī)界面設(shè)計(jì)
等方面的優(yōu)點(diǎn)；并結(jié)合Simulink的建模優(yōu)勢(shì)以及
3DMAX在三維仿真建模具有的強(qiáng)渲染效果等優(yōu)點(diǎn)，充
分利用了LabVlEW的接口工具，如串行通信、TCP／IP
協(xié)議、SIT、動(dòng)態(tài)連接庫(kù)調(diào)用等功能，解決不同編程語(yǔ)言
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(上接第50頁(yè))
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萬(wàn)方數(shù)據(jù)

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