火電廠DCS控制系統(tǒng)故障的應(yīng)急處理及預(yù)防措施

【摘要】結(jié)合火電廠DCS系統(tǒng)生產(chǎn)運(yùn)行中出現(xiàn)故障的實(shí)例，對(duì)DCS控制系統(tǒng)常見故障的應(yīng)急處理以及預(yù)防措施進(jìn)行了分析，希望可以給火電廠從事DCS控制系統(tǒng)的技術(shù)人員提供借鑒。

【關(guān)鍵詞】火電廠；DCS控制系統(tǒng)；故障應(yīng)急處理；預(yù)防措施

一、火電廠DCS控制系統(tǒng)概述

DCS是分散控制系統(tǒng)的英文縮寫，在國(guó)內(nèi)外的多個(gè)行業(yè)中都得到廣泛的應(yīng)用，比如化工、電力、輕工、冶金、石油等生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其是在火電廠大型機(jī)組得到廣泛的應(yīng)用。隨著近些年國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)電力的需求也日益增高，火電廠為了提高發(fā)電能力，不斷改進(jìn)自身的各種設(shè)備性能，機(jī)組容量和運(yùn)行參數(shù)也不斷提高，機(jī)組的安全運(yùn)行是必須要保證的問題，這與DCS運(yùn)行狀態(tài)是密切相關(guān)的。正因?yàn)槿绱耍斜匾治鯠CS操作中出現(xiàn)的各種問題并采取措施，以提高DCS系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性（見圖1）。

二、火電廠DCS控制系統(tǒng)的常見故障及案例

通過筆者對(duì)國(guó)內(nèi)多個(gè)火電廠的資料總結(jié)，火電廠DCS控制系統(tǒng)故障現(xiàn)象可以概括為三種類型：系統(tǒng)自身的故障，包括設(shè)計(jì)安裝缺陷、軟硬件故障等；人為因素造成的故障缺陷；系統(tǒng)外部環(huán)境所造成的DCS故障。

1、DCS系統(tǒng)自身問題故障實(shí)例

此類故障比較常見，包括設(shè)計(jì)和安裝缺陷、控制器死機(jī)、電網(wǎng)故障、操作室PLC電腦黑屏、網(wǎng)絡(luò)通信擁堵、軟件缺陷、系統(tǒng)配置較低、系統(tǒng)接口問題等。國(guó)內(nèi)有一個(gè)發(fā)電廠使用的DCS電源是ABB公司的交響樂三代電源，在進(jìn)行電源安裝的時(shí)候按照二代電源的接地進(jìn)行的安裝。在生產(chǎn)運(yùn)行后，幾個(gè)DCS模塊先后出現(xiàn)故障，信號(hào)轉(zhuǎn)換也不及時(shí)，甚至出現(xiàn)燒傷硬件的情況；另外一家發(fā)電廠，在建設(shè)的時(shí)候DCS接地網(wǎng)制作安裝的存在問題，在DCS操作時(shí)所有的溫度測(cè)量點(diǎn)出現(xiàn)周期性波動(dòng)；還有一家電廠由于電源連線松動(dòng)致使汽機(jī)側(cè)的渦輪機(jī)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障。

2、人為因素造成DCS故障實(shí)例

此類故障比較常見，在生產(chǎn)過程中比比皆是。比如錯(cuò)誤的操作、管理制度不完善、不按規(guī)定的工作步驟操作等。在國(guó)內(nèi)某電廠輔助控制網(wǎng)絡(luò)主機(jī)的USB端口和CD-ROM驅(qū)動(dòng)器沒有按要求進(jìn)行封閉，就要很多操作人員在夜班的時(shí)候玩游戲、看電影，導(dǎo)致電腦被帶入病毒，造成系統(tǒng)癱瘓；某發(fā)電廠對(duì)DCS備份不重視，沒有一個(gè)做備份電源的詳細(xì)規(guī)定，在POK1操作員站軟件升級(jí)后沒有去備份，突然有一天POK1硬盤出現(xiàn)故障，當(dāng)系統(tǒng)恢復(fù)完后，網(wǎng)絡(luò)通信不正常，經(jīng)常出現(xiàn)信號(hào)中斷。

3、外部環(huán)境因素造成DCS故障實(shí)例

主要因素有環(huán)境溫度差異影響、濕度、灰塵太高和小動(dòng)物等。比如，某電廠DCS配電室電子間的風(fēng)洞口在進(jìn)行維修時(shí)打開了，但在維修后現(xiàn)場(chǎng)人員忘記封上了，導(dǎo)致一只流浪貓鉆了進(jìn)來，咬斷了系統(tǒng)控制線，造成發(fā)電廠生產(chǎn)系統(tǒng)突然停機(jī)，造成經(jīng)濟(jì)損失達(dá)幾百萬元。

三、火電廠DCS系統(tǒng)常見故障應(yīng)急處理

1、所有計(jì)算機(jī)上的都顯示一個(gè)參數(shù)是不正常的，那就立即通知儀器維護(hù)人員進(jìn)行檢修。

2、如果在運(yùn)行過程中突然出現(xiàn)黑屏或白屏，操作人員要保持冷靜，并及時(shí)在控制臺(tái)站操作和監(jiān)控?；痣姀S一般配置兩個(gè)控制臺(tái)，這兩個(gè)操作站可以直接從控制器讀取數(shù)據(jù)，一般不會(huì)出現(xiàn)屏幕上黑屏或白屏，及時(shí)聯(lián)系維修人員進(jìn)行處理。

3、如果鼠標(biāo)或鍵盤操作出現(xiàn)故障現(xiàn)象，可以自行嘗試反復(fù)在USB鼠標(biāo)或鍵盤接口插幾次，如還不能解決問題，就及時(shí)通知儀器維修人員進(jìn)行相應(yīng)處理。

4、如果有一個(gè)面板的DCS操作不能被彈出從而影響整個(gè)操作，一般就是DCS系統(tǒng)故障，應(yīng)及時(shí)通知維修人員來處理。

5、儀器維修人員解決不了的問題，工藝操作人員應(yīng)把所有的控制開關(guān)調(diào)到本地控制，并密切監(jiān)察有關(guān)參數(shù)，設(shè)備運(yùn)行情況，按照規(guī)則操作。設(shè)備維護(hù)人員應(yīng)及時(shí)向技術(shù)人員確定需要解決的問題，并在解決完，系統(tǒng)恢復(fù)正常后，返回到DCS控制開關(guān)。

四、火電廠DCS系統(tǒng)常見故障預(yù)防措施

1、電源系統(tǒng)故障

電源系統(tǒng)在DCS系統(tǒng)中是非常重要的，一旦電源系統(tǒng)出現(xiàn)故障，后果是很嚴(yán)重的，為了確保電源的安全性、穩(wěn)定性，必須要進(jìn)行合理的電源使用。選擇高品質(zhì)的電源模塊，以確保高冗余率。觀察電源的輸出電壓，防止出現(xiàn)不正常的波動(dòng)。對(duì)電源要進(jìn)行及時(shí)的檢查，發(fā)現(xiàn)已不能使用的必須更換，絕對(duì)不能等到出現(xiàn)問題了才想到去更換。

2、硬件（模件）故障

DCS系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，為了減少硬件故障的發(fā)生率，必須要注意以下幾點(diǎn)：嚴(yán)格按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)為客戶提供一個(gè)良好的硬件運(yùn)行環(huán)境；DPU不允許人為的去隨意開關(guān)主機(jī)和輔機(jī)；良好的接地可以避免靜電感應(yīng)；在處于工作狀態(tài)時(shí)，禁止使用高功率無線設(shè)備，也不得隨意打開機(jī)箱，如禁止使用對(duì)講機(jī)、手機(jī)等；保持穩(wěn)定的工作電壓；為關(guān)鍵的硬件配置（模塊）足夠的冗余。

3、軟件故障

軟件故障相對(duì)來說都比較容易處理，一般的軟件故障都是因?yàn)槭褂玫能浖潜I版軟件，致使系統(tǒng)運(yùn)行不正常，處理方式就是使用正版軟件，并記得要及時(shí)升級(jí)。

4、通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障

為了避免節(jié)點(diǎn)總線故障的發(fā)生，最有效的方法是使用一個(gè)雙冗余配置，避免了總線故障影響大局，使本地總線故障和本地設(shè)備連接點(diǎn)得到妥善處理；拆遷設(shè)備不得影響總線的正常運(yùn)行，并且總線應(yīng)安裝在難以觸摸到的地方，本地總線分支最好是采用雙冗余配置，能提高通信可靠性，避免地址識(shí)別錯(cuò)誤的發(fā)生，主要是為了防止人為錯(cuò)誤。

五、結(jié)語

綜上所述，做好火電廠的DCS控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、運(yùn)行和維護(hù)的全過程管理，就可以提高DCS系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。因此，火電廠相關(guān)的技術(shù)人員要在細(xì)節(jié)上去對(duì)DCS進(jìn)行管理，以預(yù)防故障的發(fā)生。

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