熱電廠自動分散控制系統的應用

趙博海

摘 要：自動管理以及自動控制成為了目前各行業生產的主要發展趨勢，而對于熱電廠，其生產以及管理的自動化發展已經逐步的得到了完善。其中分散控制系統在熱電廠的自動控制系統中應用效果最佳，因而得到了廣泛的認可。文章主要對DCS（分散控制系統）的具體應用進行了分析，通過對其應用中產生的常見故障的論述，提出了一些較為合理的維護措施、管理措施。

關鍵詞：熱電廠；自動分散控制系統；應用

1 DCS系統故障

1.1 就地設備

一次元件出現故障而帶故障運轉以及控制設備的隱藏故障是因其就地設備故障發生的主要因素，對于就地設備進行診斷的方式同設備的普通診斷基本相同，但是由于故障具有隱蔽性，因此需要維修護理人員具有較高的專業診斷水平。所以，對找出的故障應當及時處理，避免由于就地設備故障對分散控制系統運行的影響。

1.2 操作員站的系統運行故障

分散控制系統在運行中由于操作員站的系統故障而產生的運行問題是常見的系統質量問題，無論是國產系統還是進口系統，操作員站都會出現不同的死機問題。而這一故障的誘發因素很多，且較為復雜。冷卻風扇的故障以及運行異常、卡件、硬盤的故障或者運行異常。而認為操作失誤造成的系統故障，如在設備的啟動以及軟件的安裝時，是出現人為操作失誤故障產生的高發時段。

1.3 外接設備的不正常運行

分散控制系統的操作大多是由鼠標以及鍵盤進行指令的輸入，以此控制整個系統的運行管理，所以鼠標和鍵盤的使用量較大，所以故障的發生頻率較高，是較為容易出現問題的部位。對于鼠標鍵盤故障的判斷可以通過重啟計算機判斷，若是重啟后鼠標鍵盤仍舊不能使用，則應當對其進行更換，以避免由于設備故障造成的系統操作失誤，影響分散控制系統的正常管理操作。而系統所用鼠標必須為專用鼠標，普通鼠標無法適應系統操作需要。而鍵盤故障中較為常見的就是數據線的連接無效，對于該類故障可以根據實際需要進行處理。

1.4 電源

在現在的分散控制系統中，由于電源故障造成的系統運行問題較少，但在運行初期會出現較多的電源故障，主要是由于保險配置不當造成。因此系統運行的過程中電源會由于備用電源的無法使用而造成一些故障，另外電源的插座也會由于接觸不良造成一些問題。因此對于插座可以使用端子排進行可靠性的保障。另外電源由于長期使用，空氣開關的整定值會發生變化，因此對于空氣開關應當進行定期的校驗。諸如三爐兩機的分散操作系統，在操作員站的供電主要由冗余切換進行電源的提供；而服務器的運行中，電源主要由廠用電源以及UPS記性供電；對于I/O控制站，主要將電源分配給兩個模塊進行電源的供給，經過輸出，對主控單元或者是控制站模塊進行供給使用。實際的應用中，現場系統的電源供給并不提供相應的電源柜以及雙路電源，因此系統的穩定運行應當保證UPS電源有一路是通暢的。另外系統的運行電源供給由單獨的電源段進行供電，該路電源段不能對其他荷載設備進行供電，尤其是大負載的設備供電。

1.5 系統的干擾問題

接地問題是干擾問題產生的主要原因，而干擾的主要來源是無線電設備的使用以及電源切換時產生的干擾。另外分散控制系統本身具有信號干擾，因此系統接地具有著極為嚴格的規定，廠家對于該類問題及其重視。DCS接地的主要作用是當系統電源以及設備和進入信號出現問題的時候，設備能夠通過接地系統將過載電流及時導入大地，避免過載電流由于設備承受不住而發生損壞。另外接地系統對于I/O還能夠提供良好的信號屏蔽，消除由于無線電設備而產生的電子干擾，方式設備出現靜電，而對人以及設備造成損壞。因此，分散操作系統的安全運行以及穩定運行的保證關鍵是可靠良好的接地系統。

2 分散控制系統的維護管理方法

2.1 做好備份工作

為了避免數據庫信息丟失，影響到后期管理。在對應用軟件進行改動時，必須要及時對其作出備份處理。對于非常小的改動也可以只做改動記錄。但若對數據庫信息進行更改，則必須要在工程師站以外的地方再備份一次，以確保萬無一失。

2.2 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，應對軟件進行備份。未經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。

2.3 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，要采取正確隔離措施，以防發生相關設備的聯鎖反應。這就要求熱工人員了解DCS的控制邏輯。

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

2.5 調節回路控制器或相應電源故障

應將自動切至手動維持運行，同時迅速處理系統故障，并根據處理情況采取相應措施。加強對DCS系統的監視檢查，特別是發現CPU、網絡、電源等故障時，應及時通知運行人員并迅速做好相應對策。

2.6 設備的外環境控制

電子設備對于環境的依賴程度很大，因此對于分散控制系統，應當保證設備運行環境符合其要求，以此保證設備能夠有效穩定運行。另外良好的運行環境能夠延長熱控設備的壽命，從而對系統運行可靠性予以提高。DCS系統在停機檢修時應當對系統進行完善的檢查以及檢修，排除可能存在的隱患問題，并對設備進行保護實驗。熱控元件的選用應當保證其技術成熟度以及可靠性，由于熱控元件對于DCS系統的運行穩定性影響較大，因此隨著熱控自動化程度的加深，其要求也不斷的提升，所以，系統需要不斷加大熱控設備投資。切忌在熱控系統投資中不能有投機思想，節約熱控成本，因小失大。另外結合整體經濟狀況，以最低的投資選用品質最好且運行狀況良好的設備。

3 結束語

熱電廠系統運行的重要環節，對分散控制系統的全程管理、全程控制是保證熱電廠生產系統能夠有效安全運行的基礎。所以分散控制系統運行的穩定性以及有效性確保具有重要意義，針對系統中可能出現的各種故障以及運行問題，應當全面考慮，迅速處理。避免系統運行過程中，出現帶有隱患問題運行以及帶病運行的狀態，而保證系統的運行需要合理科學的維修護養方法以及經濟合理的管理手段。只有保障分散控制系統能夠得到良好的管理、維修、護養，才能使得系統的運行更加流暢可靠、安全高效，才能保證熱電廠的生產效率予以提高，為社會提供更優質的服務。

參考文獻

[1]張文生.火電廠分散控制系統的發展概況與展望[J].電力建設，2001年12期.

[2]徐虎生.基于開放標準的分布式控制系統互操作性技術研究[D].華北電力大學（北京），2011年.

[3]周旭戰.基于Virtual DPU的電廠仿真系統研究與應用[D].東南大學，2005年.