分散控制系統(tǒng)在熱電廠自動控制上的應(yīng)用

　　[摘要] 分散控制系統(tǒng)(DCS) 是計算機技術(shù)和自動化技術(shù)相結(jié)合發(fā)展的結(jié)果。本文結(jié)合新滬熱電廠新建三爐兩機采用分散控制系統(tǒng)(DCS) 實現(xiàn)自動控制的工程實踐, 介紹DCS 系統(tǒng)特點和功能, 并根據(jù)DCS 系統(tǒng)的運行情況,結(jié)合實際維護進行簡單闡述。

　　[關(guān)鍵詞] DCS 系統(tǒng) 日常維護 熱工控制

　　一、硬件維護

　　1.過程通道。I /O 模塊故障的一般判斷與處理是通過系統(tǒng)診斷, 用更換模塊的方法處理。至于其內(nèi)部元件老化等內(nèi)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(yīng)由廠家處理,目前我廠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(guī)儀表那樣得心應(yīng)手。并且現(xiàn)在的儀表廠家的技術(shù)保密也不容許客戶知道他們的核心技術(shù), I /O 模塊基本趨于一體化設(shè)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(xiàn)在調(diào)試和運行初期, 其原因有設(shè)備本身質(zhì)量不過關(guān), 也有維護人員素質(zhì)差等。一般經(jīng)過一個大修周期后會穩(wěn)定下來。

　　2.就地設(shè)備。就地設(shè)備故障的診斷與處理同常規(guī)的故障沒有區(qū)別, 只是一次元件或控制設(shè)備出現(xiàn)故障時不能被及時發(fā)現(xiàn), 這并不一定是運行人員不認真, 主要是因為畫面較多不能全部顯示。只有異�；驁缶�后才能發(fā)現(xiàn)。這樣對檢修人員和運行人員的素質(zhì)要求就相應(yīng)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(yīng)了解熱力設(shè)備的原理, 結(jié)合運行人員提供的情況分析處理故障點。DCS 系統(tǒng)的模塊大多都支持熱插拔, 但這并不意味著可以隨便插拔, 在操作時必須做好安全防護措施。

　　3.操作員站死機。無論是哪種DCS 系統(tǒng), 操作員站死機都是會出現(xiàn)的, 其原因比較多也比較復(fù)雜。硬盤或卡件故障, 冷卻風(fēng)扇工作異常等都可能引起操作員站死機。有時也會發(fā)生人為操作員站死機現(xiàn)象, 一般在修改控制邏輯、下裝軟件、重啟設(shè)備時, 最易發(fā)生操作故障, 輕則設(shè)備異常, 重則造成設(shè)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.鼠標及鍵盤操作不正常。多數(shù)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門備用的, 不能隨便替換。當發(fā)現(xiàn)鼠標操作不正常時應(yīng)進行一次重新起動計算機, 如仍不正常, 要立刻停止操作該鼠標, 及時通知維護人員檢修, 以防止出現(xiàn)誤操作。鍵盤操作不正常大多是數(shù)據(jù)線出現(xiàn)問題, 可相應(yīng)處理。

　　5.電源�，F(xiàn)在的DCS 系統(tǒng)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(xiàn)備用電源不能自動投入, 電源插座接觸不良等現(xiàn)象。因此不能保證插座非�？煽康那闆r下, 最好采用端子排。長期運行后有可能會出現(xiàn)空氣開關(guān)整定值變化, 因此應(yīng)定期校驗空氣開關(guān)。

　　三爐兩機的DCS 系統(tǒng), 其操作員站, 電源配電柜通過專用的電源冗余切換裝置供電; 對于服務(wù)器, 由于它在系統(tǒng)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 和廠用電供電;對I /O控制站, 是將UPS 電源和廠用電分別送給互為冗余的兩個電源模塊, 經(jīng)過冗余電源輸出的24VDC/48VDC供給主控單元或I /O模塊使用。實際應(yīng)用中, 如果現(xiàn)場系統(tǒng)沒有配備電源柜或不能提供雙路電源, 為了保證DCS 系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行, 應(yīng)至少提供一路UPS 電源。另外,DCS系統(tǒng)電源應(yīng)當單獨由供電電源段引來, 不應(yīng)再為其它高負載設(shè)備供電, 尤其不能為大的感性負載供電。

　　6.干擾問題。對于干擾主要是接地問題, 備用電源的切換和大功率的無線電設(shè)備如手機, 對講機等, 還有來自DCS 系統(tǒng)自身的干擾信號。對于DCS 系統(tǒng)的接地,DCS 系統(tǒng)廠家要求非常嚴格, 也相應(yīng)的引起了重視。DCS 系統(tǒng)接地是為了保證當進入DCS 系統(tǒng)的信號、供電電源或DCS系統(tǒng)設(shè)備本身出現(xiàn)問題時, 有效的接地系統(tǒng)能承受過載電流并可以迅速將過載電流導(dǎo)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(shè)備外殼帶電或靜電積累, 以免對人的觸電傷害和設(shè)備的損壞。據(jù)了解,DCS 系統(tǒng)的“死機”, 大多是因為系統(tǒng)接地不良存在問題所引起的。因此完善、可靠、正確的接地, 是DCS 系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。

　　7.人為因素。人為因素引起的保護誤動大多是由于熱工人員走錯間隔、看錯端子排接線、錯強制或漏強制信號、萬用表使用不當?shù)日`操作等引起。

　　二、維護管理

　　DCS 的維護管理包括系統(tǒng)的巡檢, 保護的投退, 軟、硬件的監(jiān)督管理。

　　1.應(yīng)用軟件應(yīng)及時備份, 極小的改動可做記錄; 如修改數(shù)據(jù)庫除應(yīng)同時保存在工程師站, 還要有其他備份盤。

　　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(quán)限。規(guī)范DCS 系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的管理, 軟件的修改、更新、升級必須履行審批授權(quán)及責(zé)任人制度。在修改、更新、升級軟件前,應(yīng)對軟件進行備份。未經(jīng)測試確認的各種軟件嚴禁下載到已運行的DCS 系統(tǒng)中使用, 必須建立有針對性的DCS 系統(tǒng)防病毒措施。

　　3.熱工保護的投退應(yīng)嚴格執(zhí)行工作票制度。檢修某一運行設(shè)備時, 要采取正確隔離措施, 以防發(fā)生相關(guān)設(shè)備的聯(lián)鎖反應(yīng)。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(xiàn)故障時, 由可用操作員站繼續(xù)承擔機組監(jiān)控任務(wù)( 此時應(yīng)停止重大操作),同時迅速排除故障, 若故障無法排除,則應(yīng)根據(jù)當時運行狀況酌情處理。當全部操作員站出現(xiàn)故障時,應(yīng)立即停爐。

　　5.調(diào)節(jié)回路控制器或相應(yīng)電源故障時, 應(yīng)將自動切至手動維持運行, 同時迅速處理系統(tǒng)故障,并根據(jù)處理情況采取相應(yīng)措施。加強對DCS 系統(tǒng)的監(jiān)視檢查, 特別是發(fā)現(xiàn)CPU、網(wǎng)絡(luò)、電源等故障時, 應(yīng)及時通知運行人員并迅速做好相應(yīng)對策。

　　6.溫度、濕度、灰塵及振動對熱控電子設(shè)備有很大影響, 所以控制電子間的環(huán)境條件, 可以延長熱控設(shè)備的使用壽命, 提高系統(tǒng)工作的可靠性。就地設(shè)備工作環(huán)境普遍十分惡劣, 提高和改善就地設(shè)備的工作環(huán)境條件, 對提高整個系統(tǒng)的可靠性有著十分重要的作用。做好設(shè)備檢修管理, 及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患, 使設(shè)備處于良好的工作狀態(tài)。做好日常維護和試驗。停機時, 對保護系統(tǒng)檢修徹底檢修、檢查, 并進行嚴格的保護試驗。盡量采用技術(shù)成熟、可靠的熱控元件。隨著熱控自動化程度的提高, 對熱控元件的可靠性要求也越來越高, 所以,采用技術(shù)成熟、可靠的熱控元件對提高DCS 系統(tǒng)整體的可靠性有著十分重要的作用, 根據(jù)熱控自動化的要求, 熱控設(shè)備的投資也在不斷地增加, 切不可為了節(jié)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)績較好的就地?zé)峥卦O(shè)備。以提高DCS 系統(tǒng)的整體可靠性和保護系統(tǒng)的可靠性、安全性。

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