引　言
　　國內(nèi)外汽輪發(fā)電機組多數(shù)運用分散型控制系統(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)，而沒有對發(fā)電廠的整體采用故障檢測與診斷技術(shù)。本設(shè)計針對馬鋼熱電廠汽輪發(fā)電機組和其它設(shè)備的綜合狀況，進行數(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，廠部計算機服務(wù)器通過廠內(nèi)的局域網(wǎng)絡(luò)同各部分的工控計算機相聯(lián)（同時可與上層的公司網(wǎng)絡(luò)連接），各部分的工控計算機作為子系統(tǒng)與不同的物理量傳感器連接。具體設(shè)計內(nèi)容如下：

?。?）廠部計算機服務(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)的工控計算機故障診斷信息作出綜合的故障診斷。所設(shè)計的專家系統(tǒng)自動進行知識獲取與學(xué)習(xí)，用于完成征兆獲取、知識的獲取（包括規(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，不斷地增加和更新處理故障診斷的能力，提示故障的特點及發(fā)展趨勢，警示故障的危害和處理建議，咨詢后安排出適時檢修的計劃建議供用戶參考。廠部計算機服務(wù)器可設(shè)有多個終端監(jiān)視器、打印機等外設(shè)，打印機可處于等待狀態(tài)，一旦有了報警就將報警文件打印輸出。廠部計算機服務(wù)器還可與上層的公司網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)。
　?。?）汽輪機的工作狀況是發(fā)電機組的核心，一般分散型控制系統(tǒng)僅著重對汽輪機進行控制設(shè)計。而汽輪機工控機的子系統(tǒng)則根據(jù)傳感器測得的機殼膨脹量、膨差量、軸向位移量、閥門開啟量、蒸汽流量、軸瓦溫度量、汽輪機轉(zhuǎn)速量信號，進行汽輪機部分的故障診斷。
　?。?）同步發(fā)電機處的工控計算機子系統(tǒng)負責(zé)將傳感器測得的三相電流量、電壓量、頻率量、機座和軸承的振動量、繞組溫度和絕緣老化信息、勵磁機的電流電壓量進行發(fā)電機的狀態(tài)檢測和故障診斷。
　?。?）發(fā)配電工控機的子系統(tǒng)主要進行主送變壓器、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、存儲量、工作泵流量和脫碳器工作信息，進行數(shù)據(jù)采集，狀態(tài)檢測及故障診斷。
　?。?）燃氣、燃煤鍋爐的工控機則根據(jù)傳感器測得的煤氣壓力、煤倉儲存量、煤氣泄露量、爐膛負壓量、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。
　　上述各部分工控計算機的子系統(tǒng)在進行局部的狀態(tài)檢測及故障診斷的同時，也向上位機發(fā)送各量信息及局部故障診斷結(jié)果，并接受上位機傳來的專家系統(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、報警以及各種報表的打印等管理功能。系統(tǒng)在中文Windows界面下操作，采用多級菜單、圖表形式，操作十分方便。現(xiàn)場工業(yè)控制機選用IPC－610工業(yè)控制微機系統(tǒng)作為主機，各工控機之間由通用PCL743接口卡完成整個網(wǎng)絡(luò)的通訊協(xié)調(diào)與控制功能，PCL743內(nèi)插各工控機主機內(nèi)，是中央控制站與各子站進行數(shù)據(jù)交流、參數(shù)修正、調(diào)度指令傳達的橋梁與紐帶。通訊系統(tǒng)充分的隔離保護增加了系統(tǒng)的可靠性，每個站具有2個RS422接口，通信緩沖區(qū)；128KRAM；速率：50 56K波特率，通信距離長達1230m，當(dāng)某子站工控機發(fā)生故障時，其他系統(tǒng)仍能保持正常工作。