電廠DCS控制系統的可靠性和抗干擾性探討

魏云 許敏

摘 要：隨著我國科學技術水平的不斷提高，計算機技術在各個行業的應用不斷深入。電力行業的發展對于國民經濟有著關鍵性的作用，因此，在電力行業中應用計算機技術也成為業內人士重點關注的問題。目前，在電廠中已經慢慢開始應用計算機DCS控制系統，但系統的可靠性和抗干擾性決定了電廠的安全運行，因此，提高DCS控制系統的穩定性成為了電力行業發展的關鍵。本文將介紹DCS控制系統的可靠性和干擾性，闡述影響DCS控制系統穩定性的因素，并提出提高電廠DCS控制系統穩定性的措施。

關鍵詞：電廠；DCS控制系統；可靠性；抗干擾性

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A

1 DCS控制系統在電廠的應用現狀

隨著DCS控制系統在電廠中的推廣與應用，為電力行業的發展奠定了基礎，同時也大大的提高了電廠的工作效率。DCS控制系統是以計算機為核心，并集通信技術、控制技術和圖像顯示技術于一體的綜合性技術，是實現對電廠實現控制和管理的現代化設備。但在實際應用中，DCS控制系統的穩定性對電廠的安全運行產生了影響，然而，分析DCS系統出現的故障的原因也比較難，還有可能帶來隱患。因此，如何提高DCS系統的可靠性，并對系統故障做出迅速處理，這對電廠的安全運行有重要的現實意義。

2 DCS控制系統的可靠性及干擾的形成

2.1 DCS控制系統的可靠性

隨著居民生活水平的不斷提高，居民對電力的需求也不斷增大，DCS控制系統也在電廠中得到了有效的應用。由于電力行業既要注重安全生產，又要注重企業的生產效益，這就使得提高電廠DCS控制系統的可靠性成為了一個重要的部分。DCS控制系統對于電廠來說有著不可取代的作用，它能有效的控制電廠的安全運行，從而提高電廠的自動化水平。然而，在市場經濟的調控下，提高DCS控制系統的可靠性與電廠的安全運行息息相關。

2.2 DCS控制系統干擾的形成分析

當DCS控制系統受到干擾時，這個影響通常是由干擾源帶來的，干擾源有外部干擾和外部干擾之分。外部干擾是由于系統無關的因素引發的。外部干擾一般來自兩個方面，第一是來自自然的影響，如氣溫、空氣濕度和雷電等自然條件的變化引起的干擾；第二是來自工作環境的影響，如工作場所中的電磁場、大功率電器和空氣中無線電波等環境條件的變化引起的干擾。內部干擾是指由系統內部和所用的設備產生的干擾，主要包括電源帶來的干擾、系統震蕩引起的干擾、地線的條數造成的電位差帶來的干擾以及元器件帶來的干擾等。由此可見，內部干擾主要是由系統設計和設備性能所決定。

3 DCS控制系統穩定性的影響因素

目前，DCS控制系統已在電廠中得到了廣泛的應用，但DCS控制系統的穩定性常常影響到電廠的安全運行，下面筆者主要對影響DCS控制系統穩定性的兩種因素進行敘述，即DCS控制系統軟硬件對穩定性的影響。

3.1 DCS控制系統的軟件對穩定性的影響

目前，我國DCS控制系統的軟件開發過程較慢，在這方面的技術尚不成熟，導致DCS控制系統還不夠成熟。然而，當對系統的軟件的升級過程把握不準時，就會給DCS控制系統的安全運行帶來隱患，而這些隱患常常表現在：控制器程序功能不夠完善、控制模塊輸出偏于正常水平、功能模塊異常以及歷史數據丟失等。另外，DCS控制系統與其他系統的連接不夠穩定，給系統設計帶來了一定的困難，從而影響了系統的可靠性。

3.2 DCS控制系統的硬件對穩定性的影響

目前，我國在DCS控制系統的硬件設計上還存在一些問題，導致控制卡件出現故障，使得控制系統崩潰，下文筆者對影響系統產生這些問題的原因進行敘述。

3.2.1控制卡件抗干擾能力。DCS控制系統的控制卡件采用浮空的接地方式，當控制卡件的電源連接大地后使得執行器的信號傳輸恢復正常，而這種執行器的信號采用二線制的方式傳輸，當靜電集聚后容易對系統產生電磁干擾。目前，電磁干擾已成為影響DCS控制系統的重要因素，因此，為了加強系統的抗電磁干擾性，可以在安裝電纜的過程中按照強弱的排放原則，并在安裝電纜時使電纜盡量遠離熱源，以免對電纜造成損壞。

3.2.2 DCS控制器功能配置不合理。在系統的設計過程中，要特別注意系統配置的優化，以提高控制器的處理能力，同時還需要控制和保護系統，防止控制功能危險集中。如當控制器數量不夠時，應參照優化情況來增加控制器的數量，以完成對系統功能的控制。

3.2.3外部環境對計算機的影響。一般情況下，室內溫度很容易對電子元件和集成電路產生影響，并降低系統的可靠性。同時，在空氣濕度較低時，容易產生靜電從而影響計算機的正常運行。另外，空氣中有很多灰塵，當系統高速運轉時灰塵落到磁盤中，就會對機械造成損傷，嚴重時還會造成短路現象。

4提高電廠DCS控制系統穩定性的措施

4.1采用先進技術設計系統，提高系統的可靠性

在設計系統時，要注意電源配置的規范性、控制器的合理性和系統接地和電纜的嚴格性三個方面。電源配置的規范對系統信號的傳輸有一定的作用，因此，要保障電源的信號的變化在系統允許的范圍內。對控制器進行合理分配，應該實現當一個控制器出現故障時，對系統其它方面將不會造成多大影響。系統接地的好壞將影響到DCS控制系統的抗干擾能力，電纜之間應該保持一定的距離，避免溫度過高對電纜造成損傷。

4.2選擇抗干擾性強的設備，提高系統的可靠性

在設計系統時，選用抗干擾性較高的設備，了解設備的各方面抗干擾性能，包括系統的抗外部干擾的能力。同時，提高系統硬件的可靠性，優化DCS控制系統的結構，采用冗余技術。

結語

本文針對DCS控制系統的可靠性及干擾的形成，分析了DCS控制系統的穩定性的影響因素，并分析了提高DCS系統的可靠性和抗干擾能力途徑。DCS控制系統在電廠中的應用能夠有效的提高電力企業的運行效率，而提高DCS控制系統的可靠性和抗干擾能力對電力系統安全穩定的運行有重要的作用，同時還能降低電力企業的生產成本。提高DCS系統運行的可靠性和抗干擾性需要業內人士共同努力，開發出完善的DCS控制系統，從而保障電廠的經濟效益。

參考文獻

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