分散控制系統在熱電廠(chǎng)自動(dòng)控制上的應用

　　[摘要] 分散控制系統(DCS) 是計算機技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)相結合發(fā)展的結果。本文結合新滬熱電廠(chǎng)新建三爐兩機采用分散控制系統(DCS) 實(shí)現自動(dòng)控制的工程實(shí)踐, 介紹DCS 系統特點(diǎn)和功能, 并根據DCS 系統的運行情況,結合實(shí)際維護進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述。

　　[關(guān)鍵詞] DCS 系統 日常維護 熱工控制

　　一、硬件維護

　　1.過(guò)程通道。I /O 模塊故障的一般判斷與處理是通過(guò)系統診斷, 用更換模塊的方法處理。至于其內部元件老化等內部因素造成的模塊不正常, 一般熱控人員不好判斷。原則上I /O模塊的檢修應由廠(chǎng)家處理,目前我廠(chǎng)的熱工檢修人員的技術(shù)水平還達不到這種水平, 不能象檢修常規儀表那樣得心應手。并且現在的儀表廠(chǎng)家的技術(shù)保密也不容許客戶(hù)知道他們的核心技術(shù), I /O 模塊基本趨于一體化設計, 因此I /O 模塊的備件一定要充足。具了解這種I /O模塊的故障大多出現在調試和運行初期, 其原因有設備本身質(zhì)量不過(guò)關(guān), 也有維護人員素質(zhì)差等。一般經(jīng)過(guò)一個(gè)大修周期后會(huì )穩定下來(lái)。

　　2.就地設備。就地設備故障的診斷與處理同常規的故障沒(méi)有區別, 只是一次元件或控制設備出現故障時(shí)不能被及時(shí)發(fā)現, 這并不一定是運行人員不認真, 主要是因為畫(huà)面較多不能全部顯示。只有異�；驁缶�后才能發(fā)現。這樣對檢修人員和運行人員的素質(zhì)要求就相應提高, 因此運行人員要詳細介紹故障前后的狀態(tài)便于熱工人員快速、準確地處理缺陷。熱工人員應了解熱力設備的原理, 結合運行人員提供的情況分析處理故障點(diǎn)。DCS 系統的模塊大多都支持熱插拔, 但這并不意味著(zhù)可以隨便插拔, 在操作時(shí)必須做好安全防護措施。

　　3.操作員站死機。無(wú)論是哪種DCS 系統, 操作員站死機都是會(huì )出現的, 其原因比較多也比較復雜。硬盤(pán)或卡件故障, 冷卻風(fēng)扇工作異常等都可能引起操作員站死機。有時(shí)也會(huì )發(fā)生人為操作員站死機現象, 一般在修改控制邏輯、下裝軟件、重啟設備時(shí), 最易發(fā)生操作故障, 輕則設備異常, 重則造成設備停運。因此熱控人員在工程師站、操作員站操作中要引起高度重視, 防止人為操作故障的發(fā)生。

　　4.鼠標及鍵盤(pán)操作不正常。多數操作都是由鼠標操作完成的, 鼠標的消耗是很大的, 因此備用鼠標必須是專(zhuān)門(mén)備用的, 不能隨便替換。當發(fā)現鼠標操作不正常時(shí)應進(jìn)行一次重新起動(dòng)計算機, 如仍不正常, 要立刻停止操作該鼠標, 及時(shí)通知維護人員檢修, 以防止出現誤操作。鍵盤(pán)操作不正常大多是數據線(xiàn)出現問(wèn)題, 可相應處理。

　　5.電源�，F在的DCS 系統電源故障不多, 但在運行初期較多, 比如保險配置不合理等。在運行中也可能出現備用電源不能自動(dòng)投入, 電源插座接觸不良等現象。因此不能保證插座非�？煽康那闆r下, 最好采用端子排。長(cháng)期運行后有可能會(huì )出現空氣開(kāi)關(guān)整定值變化, 因此應定期校驗空氣開(kāi)關(guān)。

　　三爐兩機的DCS 系統, 其操作員站, 電源配電柜通過(guò)專(zhuān)用的電源冗余切換裝置供電; 對于服務(wù)器, 由于它在系統運行中的重要地位, 所以互為冗余運行的兩臺服務(wù)器分別由UPS 和廠(chǎng)用電供電;對I /O控制站, 是將UPS 電源和廠(chǎng)用電分別送給互為冗余的兩個(gè)電源模塊, 經(jīng)過(guò)冗余電源輸出的24VDC/48VDC供給主控單元或I /O模塊使用。實(shí)際應用中, 如果現場(chǎng)系統沒(méi)有配備電源柜或不能提供雙路電源, 為了保證DCS 系統的安全穩定運行, 應至少提供一路UPS 電源。另外,DCS系統電源應當單獨由供電電源段引來(lái), 不應再為其它高負載設備供電, 尤其不能為大的感性負載供電。

　　6.干擾問(wèn)題。對于干擾主要是接地問(wèn)題, 備用電源的切換和大功率的無(wú)線(xiàn)電設備如手機, 對講機等, 還有來(lái)自DCS 系統自身的干擾信號。對于DCS 系統的接地,DCS 系統廠(chǎng)家要求非常嚴格, 也相應的引起了重視。DCS 系統接地是為了保證當進(jìn)入DCS 系統的信號、供電電源或DCS系統設備本身出現問(wèn)題時(shí), 有效的接地系統能承受過(guò)載電流并可以迅速將過(guò)載電流導入大地。還能夠為I /O信號提供屏蔽, 消除電子噪聲干擾, 防止設備外殼帶電或靜電積累, 以免對人的觸電傷害和設備的損壞。據了解,DCS 系統的“死機”, 大多是因為系統接地不良存在問(wèn)題所引起的。因此完善、可靠、正確的接地, 是DCS 系統能夠安全、穩定運行的關(guān)鍵。

　　7.人為因素。人為因素引起的保護誤動(dòng)大多是由于熱工人員走錯間隔、看錯端子排接線(xiàn)、錯強制或漏強制信號、萬(wàn)用表使用不當等誤操作等引起。

　　二、維護管理

　　DCS 的維護管理包括系統的巡檢, 保護的投退, 軟、硬件的監督管理。

　　1.應用軟件應及時(shí)備份, 極小的改動(dòng)可做記錄; 如修改數據庫除應同時(shí)保存在工程師站, 還要有其他備份盤(pán)。

　　2.軟件檢查與功能試驗, 要試驗全部軟件的功能并檢查各級權限。規范DCS 系統軟件和應用軟件的管理, 軟件的修改、更新、升級必須履行審批授權及責任人制度。在修改、更新、升級軟件前,應對軟件進(jìn)行備份。未經(jīng)測試確認的各種軟件嚴禁下載到已運行的DCS 系統中使用, 必須建立有針對性的DCS 系統防病毒措施。

　　3.熱工保護的投退應嚴格執行工作票制度。檢修某一運行設備時(shí), 要采取正確隔離措施, 以防發(fā)生相關(guān)設備的聯(lián)鎖反應。這就要求熱工人員了解DCS 的控制邏輯。

　　4.當部分操作員站出現故障時(shí), 由可用操作員站繼續承擔機組監控任務(wù)( 此時(shí)應停止重大操作),同時(shí)迅速排除故障, 若故障無(wú)法排除,則應根據當時(shí)運行狀況酌情處理。當全部操作員站出現故障時(shí),應立即停爐。

　　5.調節回路控制器或相應電源故障時(shí), 應將自動(dòng)切至手動(dòng)維持運行, 同時(shí)迅速處理系統故障,并根據處理情況采取相應措施。加強對DCS 系統的監視檢查, 特別是發(fā)現CPU、網(wǎng)絡(luò )、電源等故障時(shí), 應及時(shí)通知運行人員并迅速做好相應對策。

　　6.溫度、濕度、灰塵及振動(dòng)對熱控電子設備有很大影響, 所以控制電子間的環(huán)境條件, 可以延長(cháng)熱控設備的使用壽命, 提高系統工作的可靠性。就地設備工作環(huán)境普遍十分惡劣, 提高和改善就地設備的工作環(huán)境條件, 對提高整個(gè)系統的可靠性有著(zhù)十分重要的作用。做好設備檢修管理, 及時(shí)發(fā)現設備隱患, 使設備處于良好的工作狀態(tài)。做好日常維護和試驗。停機時(shí), 對保護系統檢修徹底檢修、檢查, 并進(jìn)行嚴格的保護試驗。盡量采用技術(shù)成熟、可靠的熱控元件。隨著(zhù)熱控自動(dòng)化程度的提高, 對熱控元件的可靠性要求也越來(lái)越高, 所以,采用技術(shù)成熟、可靠的熱控元件對提高DCS 系統整體的可靠性有著(zhù)十分重要的作用, 根據熱控自動(dòng)化的要求, 熱控設備的投資也在不斷地增加, 切不可為了節省投資而“因小失大”。在合理投資的情況下, 一定要選用品質(zhì)、運行業(yè)績(jì)較好的就地熱控設備。以提高DCS 系統的整體可靠性和保護系統的可靠性、安全性。

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