吳涇熱電廠在20世紀90年代初投運的2臺300MW火電機組，原SCS控制系統(tǒng)自投運起一直運用至今。該系統(tǒng)主要控制六大風機、空預器、給水泵、凝泵、真空泵、疏水系統(tǒng)等的相關連鎖和保護功能。原系統(tǒng)采用MODICON-984系列的PLC系列的卡件，以雙機熱備組態(tài)CPU，由9個遠程站、35個機架、2700余點I/O信號構建了該系統(tǒng)。經過十幾年的運行，主要存在以下問題：
（1）設備老化，設卡件性能不穩(wěn)定。該系列控制卡件早已停產，品備件無法采購。
（2）系統(tǒng)組態(tài)不合理。原控制系統(tǒng)采用單電源卡配遠程站設置，并在該遠程站下串接2～3個I/O機架，如果該遠程站電源或通信出現(xiàn)故障，會導致該遠程站及下帶的I/O信號全部失去，后果非常嚴重。
（3）原SCS-PLC控制系統(tǒng)與DCS通信方式為MB方式。由主通信卡件和備用通信卡件各引1路MB通信線至上位DCS側通信卡件上。然而，當PLC側CPU熱備切換后，MB通信也隨之切換，但上位DCS側通信卡件僅在DCS通信卡件故障時才會切換，不會因為下位系統(tǒng)通信切換而切換。所以，實際工作情況是當PLC側熱備切換，上位DCS系統(tǒng)卻無法跟隨PLC側MB通信切換而切換，造成通信中斷。
（4）編程軟件為WIN98平臺下的MODSOFT軟件，已經無法適應現(xiàn)在常用操作軟件的要求，備份非常不便。
圖1 原SCS系統(tǒng)局部拓撲圖
2 SCS系統(tǒng)的硬件升級改造
原SCS系統(tǒng)采用MODICON 984系列CPU作為本地站，以P890、P810等電源通信模塊和同軸電纜方式構建起9個遠程站、35個機架、2700余點I/O信號。I/O模塊都為標準的交流220V輸入模塊，直流24V輸入輸出模塊，繼電器輸出模塊等。所以，模塊更新升級到QUANTUM系列，基本為一一對應的更替。本地站采用140CPU534配置，I/O模塊采用140系列對應模塊。由于QUANTUM系列主板最大為16槽，原MODICOM 984系列主板最大為10槽，通過合并一些原配置卡件較少的機架后，將原來35個機架降至29個機架，節(jié)省了不少安裝空間。
3 SCS系統(tǒng)組態(tài)優(yōu)化及電源冗余配置
原SCS系統(tǒng)采用單電源卡配遠程站設置，并在該遠程站下串接2～3個I/OP機架。這種組態(tài)安全穩(wěn)定性較差。一旦電源卡出現(xiàn)故障，可能導致該機架失電，以及同在一個串接回路中的2～3個I/O機架全部失電，這些機架上I/O卡件所帶的I/O點全部失去，造成嚴重后果。我廠曾經因為SCS系統(tǒng)電源卡發(fā)生故障，造成重要輔機跳機，甚至發(fā)生MFT的事件。考慮到SCS系統(tǒng)在主控系統(tǒng)中的重要地位，此次升級改造將SCS系統(tǒng)進行組態(tài)優(yōu)化及冗余電源的配置。
組態(tài)優(yōu)化是將原來2～3個串接連接的I/O機架各自獨立組態(tài)為遠程站，每一個機架出現(xiàn)電源通信故障都不影響其他機架的正常工作。另外，將遠程站原單電源配置升級為QUENTUM系列冗余電源配置。當其中某一電源卡發(fā)生故障，冗余電源將獨立為機架供電，并顯示故障指示燈，提示維護人員更換電源卡。
4 解決SCS系統(tǒng)與上位DCS系統(tǒng)通信切換問題
原SCS本地主站和熱備站各有一條MB通信線與DCS主備MB通信卡相連。如果SCS出現(xiàn)主備切換，即原主站MB通信線切換到了熱備站MB通信線，而上位DCS MB通信卡并沒有因此而切換，造成SCS與DCS通信中斷。通過此次升級改造，將原MB通信方式升級為MB+通信，主站和熱備站MB+通信線通過MB+分支器合成一路送至DCS處，再由MB+分支器分為兩路連接到DCS主備MB+通信卡上。由于SCS側主備切換，MB+通信卡采用相同地址，DCS側可將該地址組態(tài)于MB+通信協(xié)議中，無論SCS側主備如何切換，DCS側都能通過MB+分支器查找到SCS側處于工作的PLC本地站與之通信。同樣，如果DCS側出現(xiàn)主備切換，也通過MB+分支器仍然保持與SS的通信聯(lián)絡。
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