单 元 控制 室 是电 厂 的监视 控制中 心,汇 集 有各种控制 和 监测设 备,以 便 运行人员 能高效 准 确地 完 成 工 作 任务:(1 ) 监 视 电 厂 的 运行状 态,并根据需 要 进 行 必 要的 调 整 和 操 作;(2 ) 机 组 启 停过 程 中,监视 和 执 行 各 种 设备 和 系统 的 启 停操作;( 3 )电厂 异 常 工 况下 进 行紧 急 事 故处 理。
单元 控制 室 的 设 计,一 是要 考虑 防止 因 设计不 当 而 引发的 事故,二 要 使 运行人员能早 期 发 现和 排除事 故,力 求 人一 机 之 间 信 息 联系 的 畅通。另外,应 为运行人 员 提 供舒 适 的运行环 境,以 提高作 业 情绪 和 效 率,为此,单 元 控制 室 的 设 计 思想是:
·人 优 先的 思 想在 设 计 单 元 控制 室 人 机接 口 装 置 时,应 以 力求 减少错 误 的 判 断与操作为 目 标。
·统 一 设 计,整 体 规 划单元控 制 室 的仪表 控 制装 置 与 周 围 的 照 明、空调、建筑装演等 是 一 个有机 的整 体。所以 必 须明 确控 制室 在 人一 机 器 一 环境 这 一 体 系 中所承担 的任务 和 必 须 具 备的条件,进 行整体规 划,统 一设计。
·完好机 能的体现带 显 示 器CR T的小 型 化操作台、大 屏 幕 显 示器 以 及先 进 的人 机 界 面设计,将体 现 单 元 控 制室完好的 机能。
·紧 凑、简 洁、秩序 化紧 凑、小型化 的 单 元 控制 室设计,有 利 于 降低造价。仪 表 和 控 制 设 备的 大 量减 少,布 置 排列有序,软件 简 洁 和 智 能 化 使 运行人员能 通 过 显示 迅速 作 出 判 断 和 预 测,以形 成 正 确决 策 和 操作。
国内大 机 组 的 单 元 控制 室 布 置,一 般都采用一 机 一 控 或两 机 一 控的 布 置 方 案。
一 机 一 控布 置 方案 的 优 点 是 运行中 两 台机 组不 会 相互 干 扰,有 利 于 运 行 组 织 和 施工组织。缺点是 工 程 投 资 高;公用 系 统 的监 控 装 置不 易布置。
两 机 一 控布 置 方案的 优 点是 可 以 节省 投 资,两 台 机 组 及公用 系 统 的 控制都在 一 个 单元 控 制室内,便 于 人员 调 度 和 运 行 中 两 台机 组 的运行 人员相互 支持 和 交 流;缺 点是运行过 程中 两 台机 组 的运 行 人 员 可能 会 相 互干 扰,但 采 用分 散 控制系 统D C S的C R T控制台作为 人 机接 口 后,这 一 影响基 本 上可 忽 略。近 年 来 均 推 荐两 机 一 控 的布 置 方案。
传 统 仪 表盘 的作用 日 趋萎 缩,常 规 仪 表 的装设 数 量 日 益 减 少,取 而 代 之的是 以 操 作 员 工 作 站的C R T为中 心 的 新 型人 机接 口 装 置。它具 有丰富的图形、编 程及人 机 对 话 功能,满足 了 电 厂 监视控制 简 便 和 实 时 性高的 要 求。
( 1 ) 全 CRT 方 案
采 用D C S的CR T/ 键盘 实现 整 个 机 组 的 运 行管 理 己 证 明 是 目 前提高机 组 控制 水 平 的 一 种 基 本模 式。
新方案考虑 每台机 组 设 置6台C R T控制 台,设少量 的操作 开 关,后面 布 置 辅 助 盘,上 设 闭路电 视、显 示 仪表、报 警 装 置。此方 案单 元 控制 室面 积 大 幅 度 减 少( 由 约4 0 0m²时 减 为2 5 0m²时 左右 ),布 置 灵活,土 建、照 明、空调 费 用均可降低。
虽 然 C R T 控制台在 设计上 最大 限 度地 考 虑 了适应人 的生 理要求,但 由 于 控制 台本 身 固有 的缺陷 和 照 明配 合 不 当 产 生 的 负 作 用带 来 了 以下 问题:
·控 制 台上的C R T 是固定的,人 眼 与 屏 幕 很近,运行人员改 变 坐 姿时,C R T上显 示 内 容的 可读性会 受 到 观 察角 度 的限制。
·受 照 明 的 影 响,C R T屏 幕 可 能 会 产 生眩光,影 响最小 的观 察角度,造成 显 示 内 容 可 读性下 降;眩 光 影响时,会造成误 读 或误 判 而且 容 易引 起 生 理 和心理 疲 劳。
·若 画 面 内 容 组 织 不当,显 示 项 目 过多,色彩 搭 配 不当,画 面上 数 据刷 新速 度 过 快,均会加重 对视觉 的 不良影 响。
综 上 所 述,运 行 人员长 期监视C R T 将会 引 起视觉 疲劳,导 致 监视注 意力分散,对 新 出 现 的信息 反 应 变 慢,判 断 迟 钝。
（2）大屏幕显示器加 C R T 方案
大 屏 幕 显 示器 与C R T相 结合构 成 了 新 型 的 机组 运行 管 理中 心,具 有 以下 优 点:
·大 屏 幕 显 示 器 面积大,能减轻 视 觉疲劳;通 过结合 与 合 理 分 工( 如大 屏 幕 显示 厂级 概貌,C R T显示 报 警等数 据 类 信 息 ),可 减 少 画 面 切 换和 数 据 搜索 以 及对上 层画 面和 数 据进 行 记 忆,降低 了误 操 作 的 概率。
·减少常规 监 视 控制 设备。显示 画 面 开 阔清晰,可取 消 常规指示 表 和 声 光报警 光 字牌。多 媒体技术 和 窗 口 技术 也 将 为取 消 炉膛 火焰 和 汽 包 水位 工 业电视创造 条件。
·生 产 过程 的 图形形 状 和 信 息量 受到C R T 分辨率 的 限 制。目 前图 形 显示 比 例 为4 : 3。大 屏 幕显 示可 克 服 限 制,其 形 状 可据 图 形 的 布 局 而 调整。显 示 窗 口 可 放大或缩小,体现 了 充 分 的灵活性 及可 靠性。本 方案 每 台 机 组 的D C S 人机 接 口 由 2块 大 屏幕 显 示器 和4台C R T组成,再设1 块 辅助盘,构成一 个 高 可靠 性、高 效能的 机 组 监 视 控制中 心。
D C S以 其现代化 监视和控 制手段逐步 取 代常规监 视控 制盘 己 是势 在 必 行。
( 1 )取消 常 规 监 控 盘 的 可 能 性
D C S控制 的分 散 以 及 采 取 了 冗余 和 容错技 术措 施,保 证 了 系 统的 可 靠性。
D C S是可恢 复 系 统,其平均维修 时间 短,提高 了 系 统的 利 用 率。维护方 便,提高 了 系 统的 可利用率。
D C S 还 具有 下 层独 立控制 站 自 动 调 节、顺序控 制 和 联锁 保 护 功 能。
综 上所 述,采 用D C S 后取 消常 规控制盘是 完全可 行、可 信 的。
( 2 ) 采 取 的 相应 措 施
电 厂 常 规 仪表 和 控 制设 备 装 设原 则应为:当D C S 因 故 障 而 导 致 失 去 显示 和 操作 功能时,应 保证 安 全停 机。
建 议 新建 工 程 的 紧急操作 开 关、显 示 仪表 和报警窗作如 下 配 置:
·应急操 作 开 关:主 燃料、汽 机、发 电 机变压器 组 断路器及 主 励磁机磁 场开 关紧 急 跳 闸 等;
·显 示 仪 表:发电 机功率 及 频率、高 压 厂变6 k V A 段及 B段 母 线 电 压、主 汽压 力 及温度等;
·信 号报 警窗
热 控、电 气拟各 设2 0 个信 号报警窗。
在全C R T人 机接 口 方案中,每 台 机 组 考虑 设置2块 辅助盘 ( 电 气 和 热 控 各 一 块 ),其 上 布 置信 号报 警 窗、工 业电视、显 示 仪表;紧 急操作 开关 则布 置 在C R T 操 作 台 上。
在大 屏 幕 加C R T 人 机 接 口 方 案 中,当 大 屏 幕与 多 媒 体技 术 相 结 合 时,把 工 业 电视纳入 大 屏幕,每 台 机 组 设1 块辅 助 盘。
取消常规控制盘,简 化常 规仪表和 常 规 操作设 备 对设计、运行 管 理提 出 了 更 高的 要 求。应 采用 现 代 化运 行 管 理 模 式,使简化常 规仪表和 控制设 备 的方 案建 立 在 稳 妥的 基 础上。 2100433B
