熱電廠自動(dòng)分散控制系統(tǒng)的應(yīng)用

趙博海

摘 要：自動(dòng)管理以及自動(dòng)控制成為了目前各行業(yè)生產(chǎn)的主要發(fā)展趨勢(shì)，而對(duì)于熱電廠，其生產(chǎn)以及管理的自動(dòng)化發(fā)展已經(jīng)逐步的得到了完善。其中分散控制系統(tǒng)在熱電廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用效果最佳，因而得到了廣泛的認(rèn)可。文章主要對(duì)DCS（分散控制系統(tǒng)）的具體應(yīng)用進(jìn)行了分析，通過(guò)對(duì)其應(yīng)用中產(chǎn)生的常見(jiàn)故障的論述，提出了一些較為合理的維護(hù)措施、管理措施。

關(guān)鍵詞：熱電廠；自動(dòng)分散控制系統(tǒng)；應(yīng)用

1 DCS系統(tǒng)故障

1.1 就地設(shè)備

一次元件出現(xiàn)故障而帶故障運(yùn)轉(zhuǎn)以及控制設(shè)備的隱藏故障是因其就地設(shè)備故障發(fā)生的主要因素，對(duì)于就地設(shè)備進(jìn)行診斷的方式同設(shè)備的普通診斷基本相同，但是由于故障具有隱蔽性，因此需要維修護(hù)理人員具有較高的專業(yè)診斷水平。所以，對(duì)找出的故障應(yīng)當(dāng)及時(shí)處理，避免由于就地設(shè)備故障對(duì)分散控制系統(tǒng)運(yùn)行的影響。

1.2 操作員站的系統(tǒng)運(yùn)行故障

分散控制系統(tǒng)在運(yùn)行中由于操作員站的系統(tǒng)故障而產(chǎn)生的運(yùn)行問(wèn)題是常見(jiàn)的系統(tǒng)質(zhì)量問(wèn)題，無(wú)論是國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)還是進(jìn)口系統(tǒng)，操作員站都會(huì)出現(xiàn)不同的死機(jī)問(wèn)題。而這一故障的誘發(fā)因素很多，且較為復(fù)雜。冷卻風(fēng)扇的故障以及運(yùn)行異常、卡件、硬盤(pán)的故障或者運(yùn)行異常。而認(rèn)為操作失誤造成的系統(tǒng)故障，如在設(shè)備的啟動(dòng)以及軟件的安裝時(shí)，是出現(xiàn)人為操作失誤故障產(chǎn)生的高發(fā)時(shí)段。

1.3 外接設(shè)備的不正常運(yùn)行

分散控制系統(tǒng)的操作大多是由鼠標(biāo)以及鍵盤(pán)進(jìn)行指令的輸入，以此控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行管理，所以鼠標(biāo)和鍵盤(pán)的使用量較大，所以故障的發(fā)生頻率較高，是較為容易出現(xiàn)問(wèn)題的部位。對(duì)于鼠標(biāo)鍵盤(pán)故障的判斷可以通過(guò)重啟計(jì)算機(jī)判斷，若是重啟后鼠標(biāo)鍵盤(pán)仍舊不能使用，則應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行更換，以避免由于設(shè)備故障造成的系統(tǒng)操作失誤，影響分散控制系統(tǒng)的正常管理操作。而系統(tǒng)所用鼠標(biāo)必須為專用鼠標(biāo)，普通鼠標(biāo)無(wú)法適應(yīng)系統(tǒng)操作需要。而鍵盤(pán)故障中較為常見(jiàn)的就是數(shù)據(jù)線的連接無(wú)效，對(duì)于該類(lèi)故障可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行處理。

1.4 電源

在現(xiàn)在的分散控制系統(tǒng)中，由于電源故障造成的系統(tǒng)運(yùn)行問(wèn)題較少，但在運(yùn)行初期會(huì)出現(xiàn)較多的電源故障，主要是由于保險(xiǎn)配置不當(dāng)造成。因此系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中電源會(huì)由于備用電源的無(wú)法使用而造成一些故障，另外電源的插座也會(huì)由于接觸不良造成一些問(wèn)題。因此對(duì)于插座可以使用端子排進(jìn)行可靠性的保障。另外電源由于長(zhǎng)期使用，空氣開(kāi)關(guān)的整定值會(huì)發(fā)生變化，因此對(duì)于空氣開(kāi)關(guān)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行定期的校驗(yàn)。諸如三爐兩機(jī)的分散操作系統(tǒng)，在操作員站的供電主要由冗余切換進(jìn)行電源的提供；而服務(wù)器的運(yùn)行中，電源主要由廠用電源以及UPS記性供電；對(duì)于I/O控制站，主要將電源分配給兩個(gè)模塊進(jìn)行電源的供給，經(jīng)過(guò)輸出，對(duì)主控單元或者是控制站模塊進(jìn)行供給使用。實(shí)際的應(yīng)用中，現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)的電源供給并不提供相應(yīng)的電源柜以及雙路電源，因此系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行應(yīng)當(dāng)保證UPS電源有一路是通暢的。另外系統(tǒng)的運(yùn)行電源供給由單獨(dú)的電源段進(jìn)行供電，該路電源段不能對(duì)其他荷載設(shè)備進(jìn)行供電，尤其是大負(fù)載的設(shè)備供電。

1.5 系統(tǒng)的干擾問(wèn)題

接地問(wèn)題是干擾問(wèn)題產(chǎn)生的主要原因，而干擾的主要來(lái)源是無(wú)線電設(shè)備的使用以及電源切換時(shí)產(chǎn)生的干擾。另外分散控制系統(tǒng)本身具有信號(hào)干擾，因此系統(tǒng)接地具有著極為嚴(yán)格的規(guī)定，廠家對(duì)于該類(lèi)問(wèn)題及其重視。DCS接地的主要作用是當(dāng)系統(tǒng)電源以及設(shè)備和進(jìn)入信號(hào)出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，設(shè)備能夠通過(guò)接地系統(tǒng)將過(guò)載電流及時(shí)導(dǎo)入大地，避免過(guò)載電流由于設(shè)備承受不住而發(fā)生損壞。另外接地系統(tǒng)對(duì)于I/O還能夠提供良好的信號(hào)屏蔽，消除由于無(wú)線電設(shè)備而產(chǎn)生的電子干擾，方式設(shè)備出現(xiàn)靜電，而對(duì)人以及設(shè)備造成損壞。因此，分散操作系統(tǒng)的安全運(yùn)行以及穩(wěn)定運(yùn)行的保證關(guān)鍵是可靠良好的接地系統(tǒng)。

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

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 設(shè)備的外環(huán)境控制

電子設(shè)備對(duì)于環(huán)境的依賴程度很大，因此對(duì)于分散控制系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)保證設(shè)備運(yùn)行環(huán)境符合其要求，以此保證設(shè)備能夠有效穩(wěn)定運(yùn)行。另外良好的運(yùn)行環(huán)境能夠延長(zhǎng)熱控設(shè)備的壽命，從而對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行可靠性予以提高。DCS系統(tǒng)在停機(jī)檢修時(shí)應(yīng)當(dāng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行完善的檢查以及檢修，排除可能存在的隱患問(wèn)題，并對(duì)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)實(shí)驗(yàn)。熱控元件的選用應(yīng)當(dāng)保證其技術(shù)成熟度以及可靠性，由于熱控元件對(duì)于DCS系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性影響較大，因此隨著熱控自動(dòng)化程度的加深，其要求也不斷的提升，所以，系統(tǒng)需要不斷加大熱控設(shè)備投資。切忌在熱控系統(tǒng)投資中不能有投機(jī)思想，節(jié)約熱控成本，因小失大。另外結(jié)合整體經(jīng)濟(jì)狀況，以最低的投資選用品質(zhì)最好且運(yùn)行狀況良好的設(shè)備。

3 結(jié)束語(yǔ)

熱電廠系統(tǒng)運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)，對(duì)分散控制系統(tǒng)的全程管理、全程控制是保證熱電廠生產(chǎn)系統(tǒng)能夠有效安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。所以分散控制系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性以及有效性確保具有重要意義，針對(duì)系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的各種故障以及運(yùn)行問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)全面考慮，迅速處理。避免系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，出現(xiàn)帶有隱患問(wèn)題運(yùn)行以及帶病運(yùn)行的狀態(tài)，而保證系統(tǒng)的運(yùn)行需要合理科學(xué)的維修護(hù)養(yǎng)方法以及經(jīng)濟(jì)合理的管理手段。只有保障分散控制系統(tǒng)能夠得到良好的管理、維修、護(hù)養(yǎng)，才能使得系統(tǒng)的運(yùn)行更加流暢可靠、安全高效，才能保證熱電廠的生產(chǎn)效率予以提高，為社會(huì)提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

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