南京南瑞继保电气有限公司
首页 > 员工园地 > 员工风采员工风采

扬自主可控之帆、筑百年强国之梦(宋诚骁)

2021-08-04

       中国共产党即将迎来百年华诞。百年前,革命先辈艰苦奋斗、不畏险阻、抛头颅洒热血,才有了我们今天的美好生活。但随着国际关系风云变幻,尤其中美关系的波澜迭起,各种“制裁”“、“卡脖子”事件层出不穷,越来越多的有识之士意识到,把关键技术掌握在自己手中是多么重要,“自主可控”这四个字,掷地有声,振聋发聩,也任重道远。

       正是在这样复杂的国际环境下,自主可控DCS系统的研制,迫在眉睫。DCS分散控制系统是火力发电厂自动化控制的大脑,是确保电力稳定供应的关键系统设备。然而DCS系统的核心芯片、操作系统等长期依赖进口,核心技术受制于人。为防患于未然,结合国产芯片保护控制平台开发的成功经验和工控10多年的工程应用积累和研发经验,南瑞继保与华能集团强强联合,于去年年初,踏上自主可控DCS系统研制的不凡征程。研发期间遇到处理器功耗大、缺少核心功能芯片、国产计算机性能不足等拦路虎,南瑞继保人没有退缩。硬件平台通过分立器件和FPGA完成核心芯片功能,软件平台开展深度效率优化满足二十万点数据应用要求。中国自动化学会鉴定本套DCS,软硬件国产化率100%,综合国内外多种类型DCS的优点并进一步优化提升,多项指标超过国外同类产品水平,技术水平总体国际领先。

       作为开发团队的一员,我有幸参与了这套系统从诞生到投运的整个过程,同时也承担了其中DEH伺服阀控制卡件应用程序的开发任务。DEH是实现汽轮发电机组转速控制和负荷控制的关键系统,是DCS中最重要的分系统之一。伺服卡则是DEH系统中直接驱动汽轮机调节汽门电液转换器的关键设备,要求灵敏、准确和绝对稳定。这套卡件从硬件到软件对于南瑞继保而言都是从零开始,没有任何应用经验,对于开发团队来说是一个全新的尝试和巨大的挑战,难度和压力可想而知。

       再硬的骨头也得啃下来,撸起袖子加油干。经过细致的调研以及跟热工院的多次讨论,明确了伺服卡开发需求后,我每天跟硬件部吴健、刘井密,基础软件部王长清反复琢磨实施细节,摸着石头过河,在验证国产芯片性能指标、完成EMC摸底实验后,于去年6月形成了初版程序。但这套卡件究竟能不能精准控制伺服阀、驱动油动机,大家心里都没有底。为此,我联系了油动机厂家,前往厂内进行联调。在厂房中,我忐忑地搭好测试平台,在下发阀位指令的那一刻,我甚至觉得时间都凝固了。当看到油动机迅速而又准确地停在目标位置时,我按捺不住内心的激动,轻声喊了出来:“Nice!”

       雄关漫道真如铁,而今迈步从头越。一块自主可控伺服卡,凝聚着研究院各个部门的心血,这是公司企业文化 “务实求精协作创新”的极好体现。硬件部吴健为优化LVDT采样及伺服电流输出精度,调整了3次PCB板设计、4次元器件BOM,精益求精,追求伺服卡最佳精度性能。与此同时,软件层面也在持续优化,不放过任何细节。软硬件经历了若干次迭代,通过了168烤机测试,通过了机组适配测试,最终形成出厂版本。西安热工院专家王宾对我说:“我们用过国内外各大DCS厂家的伺服卡,也尝试过自己开发,但没能成功,非常理解这里面的难度,你们相当于白手起家,这么短时间内能成功开发出这套卡件,非常非常了不起。”

       去年10月初,自主可控DCS系统发往华能福州电厂,开始现场调试。时值国庆假期,现场的兄弟们毅然放弃休息,没有一丝怨言。研发、工程、设计的兄弟鼎力协作,与西安热工院一道,携手奋斗。

       调试紧锣密鼓地进行着,到了DEH分系统阶段,用户突然找到了我说:为什么后台偶尔有伺服卡件通讯故障的告警?

       启机日期近在咫尺,这个问题必须以最快速度解决。为了不影响调试,排查只能安排在每晚9点后。偶发性的通讯故障,首先怀疑的是丢包、干扰等因素,但热插拔后现象消失,不明情况下又会触发,令人费解。硬件部瞿亮拖着严重感冒的身体,花了整整一夜,配合我排除了硬件本身问题及信号干扰的可能性。第二天中午,基础软件部王长清和张杰火速飞抵现场,带来抓包神器,配合排查。同时,公司各个方向的大神们也利用各自丰富的经验、高超的技术,从不同角度推测风险点。每个怀疑方向,都搭建环境测试、验证,不放过任何可能。最终,通过现场与家里的反复推敲和尝试,终于找到了稳定复现问题的方法。大家顺藤摸瓜,问题定位,修改程序,试验测试,一气呵成。从问题的发现到解决,整整3个昼夜,电厂门口小卖部的红牛已然脱销。福州电厂林昇厂长赞叹不已,他真挚地说:“当初你们拿福州二号机组作为自主可控DCS试验机组,我心里还是很担心的,但你们的专业能力和拼搏精神,给了我信心,南瑞继保四个字就是颗定心丸,好样的!”

       功夫不负有心人,福州电厂二号机组于2020年11月6日并网成功,成为国内投运的首台套完全自主可控DCS系统。

       回首过往,展望未来。今年有约15个火电自主可控DCS项目正在或等待实施,可谓深耕细作,厚积薄发。冲锋号已经吹响,我们要万众一心加油干,征途漫漫,惟有奋斗。

       值此建党100周年之际,我更加明白,在国力日渐强盛、而外部威胁步步紧逼的时候,自主可控是历史的选择,是时代的洪流。我们要不畏风霜雨雪、酷暑严寒,仰望星空,脚踏实地,走好、走稳自主可控的每一步路,为中华民族百年强国梦,为实现中华民族的伟大复兴,做出应有的献。