分散控制系統(tǒng)在熱電廠自動(dòng)控制上的應(yīng)用研究

田 斌 趙俊英 高艷慶

（1.鄭州市熱力總公司，河南 鄭州 450007；2.鄭州市鄭東新區(qū)熱電廠，河南 中牟 451464）

1 分散控制系統(tǒng)的故障問(wèn)題

1.1 就地設(shè)備

就地設(shè)備中的故障主要是因?yàn)橐淮卧Р∵\(yùn)轉(zhuǎn)或者控制設(shè)備存在故障未被發(fā)覺(jué)而引起的。在診斷這一設(shè)備故障使所用的診斷方法與普通設(shè)備診斷方法大致相同，但對(duì)維修人員自身的素質(zhì)與技能水平要求較高。因?yàn)橹挥屑皶r(shí)快速的找出故障所在并有效處理，就可以很好的避免就地設(shè)備影響到分散控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

1.2 操作員站死機(jī)

這是一種分散控制系統(tǒng)運(yùn)行中的質(zhì)量通病，無(wú)論是國(guó)外進(jìn)口的或者我國(guó)自行研發(fā)的系統(tǒng)，都會(huì)出現(xiàn)不同程度的操作員站死機(jī)。導(dǎo)致這一故障發(fā)生的影響因素有很多種，并且因素較為復(fù)雜。如硬盤、卡件、冷卻風(fēng)扇等出現(xiàn)異常或故障，都會(huì)導(dǎo)致操作員站死機(jī)。另外，因?yàn)椴僮魅藛T工作失誤而造成的人為因素也會(huì)導(dǎo)致這一故障，如安裝軟件或者設(shè)備重新啟動(dòng)的過(guò)程中，就較為容易出現(xiàn)人為操作員站死機(jī)故障。

1.3 鼠標(biāo)鍵盤運(yùn)行不正常

由于在分散控制系統(tǒng)的運(yùn)行中有很多操作都是利用鼠標(biāo)來(lái)進(jìn)行控制管理的，因此鼠標(biāo)的使用頻率較高，也更容易出現(xiàn)問(wèn)題。當(dāng)鼠標(biāo)使用不再靈活時(shí)，要先重啟一次計(jì)算機(jī)來(lái)檢驗(yàn)是否為鼠標(biāo)故障，若是鼠標(biāo)問(wèn)題，則必須要對(duì)其進(jìn)行更換，以免出現(xiàn)失誤操作，影響到分散控制系統(tǒng)的正常操控管理。所更換的鼠標(biāo)必須是專用的，不可用普通鼠標(biāo)來(lái)代替專用鼠標(biāo)。而對(duì)于鍵盤來(lái)講，最常見的故障就是其數(shù)據(jù)線出現(xiàn)問(wèn)題無(wú)法進(jìn)行有效連接，此時(shí)可以根據(jù)實(shí)際情況對(duì)其作出相應(yīng)處理。

1.4 電源

現(xiàn)在的DCS系統(tǒng)電源故障不多,但在運(yùn)行初期較多,比如保險(xiǎn)配置不合理等。在運(yùn)行中也可能出現(xiàn)備用電源不能自動(dòng)投入,電源插座接觸不良等現(xiàn)象。因此不能保證插座非常可靠的情況下,最好采用端子排。長(zhǎng)期運(yùn)行后有可能會(huì)出現(xiàn)空氣開關(guān)整定值變化,因此應(yīng)定期校驗(yàn)空氣開關(guān)。

例如三爐兩機(jī)的DCS系統(tǒng),其操作員站,電源配電柜通過(guò)專用的電源冗余切換裝置供電;對(duì)于服務(wù)器,由于它在系統(tǒng)運(yùn)行中的重要地位,所以互為冗余運(yùn)行的兩臺(tái)服務(wù)器分別由UPS和廠用電供電;對(duì)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(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(yīng)用中,如果現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)沒(méi)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(yùn)行,應(yīng)至少提供一路UPS電源。另外,DCS系統(tǒng)電源應(yīng)當(dāng)單獨(dú)由供電電源段引來(lái),不應(yīng)再為其它高負(fù)載設(shè)備供電,尤其不能為大的感性負(fù)載供電。

1.5 干擾問(wèn)題

對(duì)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)線電設(shè)備如手機(jī),對(duì)講機(jī)等,還有來(lái)自DCS系統(tǒng)自身的干擾信號(hào)。對(duì)于DCS系統(tǒng)的接地,DCS系統(tǒng)廠家要求非常嚴(yán)格,也相應(yīng)的引起了重視。DCS系統(tǒng)接地是為了保證當(dāng)進(jìn)入DCS系統(tǒng)的信號(hào)、供電電源或DCS系統(tǒng)設(shè)備本身出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),有效的接地系統(tǒng)能承受過(guò)載電流并可以迅速將過(guò)載電流導(dǎo)入大地。還能夠?yàn)镮/O信號(hào)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(duì)人的觸電傷害和設(shè)備的損壞。完善、可靠、正確的接地,是DCS系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。

2 分散控制系統(tǒng)的維護(hù)管理方法

2.1 做好備份工作

為了避免數(shù)據(jù)庫(kù)信息丟失，影響到后期管理。在對(duì)應(yīng)用軟件進(jìn)行改動(dòng)時(shí)，必須要及時(shí)對(duì)其作出備份處理。對(duì)于非常小的改動(dòng)也可以只做改動(dòng)記錄。但若對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)信息進(jìn)行更改，則必須要在工程師站以外的地方再備份一次，以確保萬(wàn)無(wú)一失。

2.2 軟件檢查與功能試驗(yàn),要試驗(yàn)全部軟件的功能并檢查各級(jí)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(jí)必須履行審批授權(quán)及責(zé)任人制度。在修改、更新、升級(jí)軟件前,應(yīng)對(duì)軟件進(jìn)行備份。未經(jīng)測(cè)試確認(rèn)的各種軟件嚴(yán)禁下載到已運(yùn)行的DCS系統(tǒng)中使用,必須建立有針對(duì)性的DCS系統(tǒng)防病毒措施。

2.3 熱工保護(hù)的投退應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行工作票制度

檢修某一運(yùn)行設(shè)備時(shí),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。

2.4 當(dāng)部分操作員站出現(xiàn)故障時(shí),由可用操作員站繼續(xù)承擔(dān)機(jī)組監(jiān)控任務(wù)（此時(shí)應(yīng)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(yīng)根據(jù)當(dāng)時(shí)運(yùn)行狀況酌情處理。當(dāng)全部操作員站出現(xiàn)故障時(shí),應(yīng)立即停爐。

2.5 調(diào)節(jié)回路控制器或相應(yīng)電源故障時(shí),應(yīng)將自動(dòng)切至手動(dòng)維持運(yùn)行,同時(shí)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(qiáng)對(duì)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(shí),應(yīng)及時(shí)通知運(yùn)行人員并迅速做好相應(yīng)對(duì)策。

2.6 溫度、濕度、灰塵及振動(dòng)對(duì)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(zhǎng)熱控設(shè)備的使用壽命,提高系統(tǒng)工作的可靠性。停機(jī)時(shí),對(duì)保護(hù)系統(tǒng)檢修徹底檢修、檢查,并進(jìn)行嚴(yán)格的保護(hù)試驗(yàn)。盡量采用技術(shù)成熟、可靠的熱控元件。采用技術(shù)成熟、可靠的熱控元件對(duì)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(dòng)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(yùn)行業(yè)績(jī)較好的就地?zé)峥卦O(shè)備。

結(jié)語(yǔ)

作為熱電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)中的重要組成部分，分散控制系統(tǒng)對(duì)于生產(chǎn)全過(guò)程的控制管理是保證各個(gè)生產(chǎn)設(shè)備正常運(yùn)行的關(guān)鍵。因此必須要確保分散控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行，針對(duì)其出現(xiàn)的各種故障問(wèn)題要做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)，迅速排除。不可使分散控制系統(tǒng)處于帶病工作狀態(tài)，所選擇的維修方法或手段都要適宜科學(xué)并且經(jīng)濟(jì)合理。只有對(duì)分散控制系統(tǒng)進(jìn)行良好的維護(hù)管理，使其更加安全可靠，才能促使其更好的為熱電廠順利生產(chǎn)而服務(wù)。

[1]于慶彬，丁衛(wèi)東.分散控制系統(tǒng)SOE性能測(cè)試及問(wèn)題分析[J].山東電力技術(shù)，2011.

[2]張鈞瑋，李勇康.分散控制系統(tǒng)OC6000e在XDPS-400升級(jí)中的應(yīng)用[J].華電技術(shù)，2011.