DCS系統在電廠熱工控制中的應用與管理維護

金富強

新疆廣匯新能源有限公司 新疆 哈密 839303

引言

當前DCS系統在電廠的熱工控制系統中已有廣泛應用，和利時MACS這套DCS系統對于電廠運行的安全性十分有利，能夠智能化管理電廠熱工控制系統，從而提高電力企業的經濟收益，促進企業的持續性發展。但因DCS技術在熱工控制系統的應用處于初步階段，導致其在運行中會出現一定的問題，對電廠的運行造成了一定的影響，所以對DCS系統的管理維護也是一項重要的工作。對DCS在電廠熱工控制的發展情況進行敘述，分析DCS在電廠控制系統中的應用于維護管理，使其在電廠熱工控制系統能夠合理應用，促進電廠的安全運行和可持續發展。

1 火電廠熱工自動化控制現狀

當前，火電廠熱工自動化領域中，其鍋爐主裝置控制系統常常采用的是DCS控制，輔助設備采用的是PLC控制。其主要原因在于，DCS系統早期價格較高，而輔助車間在實際工作過程中，是可以出現中斷的，因此，輔助車間對相應的系統可靠性與穩定性的要求不高，同時，在輔助車間所采用的系統對相應的模擬量控制相關要求也比較少，為有效控制成本，所以通常在輔助車間中所采的大多是PLC系統。在火電廠熱動自動化中，主廠房中的發電機與鍋爐對控制系統的可靠性與穩定性有著較高的要求，同時，還要求系統信號中要有著一定比例的模擬量，更加注重系統的性能，因此，在系統應用中更多的使用價格較高的DCS。表示模糊控制的鍋爐壓力領域中，充分表示兩個運行周期中鍋爐壓力變化情況。相應的周期在經過自動調整后，相關負荷會在出現大幅度變化時，相應的控制響應速度會有一個很大幅度的提升。從隸屬度曲線所邊線出來的交錯重疊情況看，可以了解到，在參數變化領域中，模糊控制算法有著很強的適應性，這一點能夠從鍋爐的實際運行中看出。

2 DCS系統在電廠熱工控制中的應用

2.1 現場總布線技術 在DCS系統中，現場總布線技術在整個系統中發揮著重要的作用，所以在應用DCS系統時需重視這一問題。在現場總布線的過程中要對多個方面進行考慮，如主從架構、多點數字通信等方面，有能夠從網絡物理層、數據鏈路層到應用層的通信協議棧，例如CAN。通過這樣的處理后，可實現DCS控制系統與現場智能設備連接的目的，也可作為現場局域工作控制的通信網絡。DCS系統與一般布線系統相比存在維護成本高、接口兼容性差等問題。因此在使用過程中可在DCS系統建設過程中應用現場總部線技術，從而達到優化現場局部控制系統架構目的，保障了電廠系統的可靠性。在分析了電廠熱工系統后可以發現，汽輪機系統和鍋爐系統是相對獨立的熱控系統。在這種情況下，為了將傳統的電廠熱力系統改造成DCS系統，就必須在運行過程中建立一個以標準現場總線為核心的獨立的DCS系統。為實現這一目標，在現場布線過程中應預留鍋爐系統與汽機系統的接口，以保證DCS系統能對其進行控制。

2.2 硬件管理與維護

1)常規情況下，無論輸入模塊，還是輸出模塊故障，都離不開系統的診斷和修復。當發生故障時，會通過模塊更換的方法對故障問題進行解決。因普通技術人員對儀表制作核心技術缺乏認識，加之，其自身理論水平有限，很難對內部元件老化造成的熱工控制模塊故障問題進行準確判定。

2)診斷或修復現場設備故障時，當某一設備或者組件出現異常情況，工作人員需要在第一時間對故障問題進行排查，深入剖析故障原因，并采取專業方法對其進行科學處理。

2.3 軟件管理與維護 除了備份應用軟件之外，還要對應用軟件具體變化情況進行嚴格記錄，記錄過程一定要嚴謹、規范；全面系統深入測試軟件功能，尤其要嚴格檢測各級別權限；嚴格規范管理各類軟件，根據實際需要，在第一時間更新修改各類軟件；部分設備處于運行階段或者維修狀態，需要選擇科學的方法，對其進行維護和隔離。

2.4 DCS系統在實際的熱工控制中應用 需要火電廠對DCS系統包含的內容進行有效研究，之后從DCS系統應用的要點出發，進行DCS系統的應用工作。當前DCS系統在實際使用時具有非常好的監控效果，尤其是可以對電源系統進行監督管理，一旦在監控過程中發現電源出現問題，DCS系統可以迅速對相應的問題進行診斷，使得電源系統可以正常穩定進行供電工作，避免發生工作質量問題。火電廠進行DCS系統應用時，需要將DCS系統在燃油泵房、空壓機房等區域進行安裝，之后在相應的設備工作時，電源系統可以直接進行工作，確保公共傳輸網絡運行效果。

3 DCS控制系統在應用中的管理維護

(1)加強DCS巡檢，特別是對CPU負荷率進行定期檢查，發現問題及時跟蹤處理。建議增加CPU負荷率監控組態，并加入歷史趨勢，定期查閱曲線，檢查其變化情況。(2)加強對DCS硬件監測的巡檢，詳細記錄故障現象，定期檢查報警計數情況并進行復位，跟蹤分析發生故障報警點并及時處理。在實際中，如設備發生故障首要要進行診斷工作，而后再進行維修，這是一項十分嚴謹的工作，對于工作人員的要求非常高，工程技術人員在接收到故障報告后，要嚴格落實各項安全措施，做好技術維護工作。如果設備的硬盤或冷卻風扇出現故障要十分注意，因為這會引起操作員站出現死機。導致此類狀況的原因有設備老化或是人為操作，此類問題的解決方法是針對控制邏輯進行修改。(3)加強檢修維護，做好電子元器件的壽命管理，對重要的控制器進行及時檢修更換。(4)均衡分配CPU卡件和控制邏輯，防止超負荷運行，檢查調整控制器邏輯功能塊時序及頁掃描周期，清理多余邏輯及計算塊，清理重復組態點。

結語

熱工操作人員要根據電廠裝置運行的實際情況，充分理解DCS系統的構成及邏輯控制，對電廠熱工DCS控制系統進行軟硬件計劃性維護并應用，大大提高DCS控制系統的穩定性，保證長周期供電，也為電力企業的提高了競爭力。同時降低了熱電廠發電的投入成本，提高了企業的經濟效益，所以，為了能夠進一步的促進熱電廠電力建設的發展，DCS控制系統還需要繼續創新發展。