熱電廠自動分散控制系統(tǒng)的應(yīng)用

趙博海

摘 要：自動管理以及自動控制成為了目前各行業(yè)生產(chǎn)的主要發(fā)展趨勢，而對于熱電廠，其生產(chǎn)以及管理的自動化發(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DCS（分散控制系統(tǒng)）的具體應(yīng)用進行了分析，通過對其應(yīng)用中產(chǎn)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(guān)鍵詞：熱電廠；自動分散控制系統(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，對于就地設(shè)備進行診斷的方式同設(shè)備的普通診斷基本相同，但是由于故障具有隱蔽性，因此需要維修護理人員具有較高的專業(yè)診斷水平。所以，對找出的故障應(yīng)當(dāng)及時處理，避免由于就地設(shè)備故障對分散控制系統(tǒng)運行的影響。

1.2 操作員站的系統(tǒng)運行故障

分散控制系統(tǒng)在運行中由于操作員站的系統(tǒng)故障而產(chǎn)生的運行問題是常見的系統(tǒng)質(zhì)量問題，無論是國產(chǎn)系統(tǒng)還是進口系統(tǒng)，操作員站都會出現(xiàn)不同的死機問題。而這一故障的誘發(fā)因素很多，且較為復(fù)雜。冷卻風(fēng)扇的故障以及運行異常、卡件、硬盤的故障或者運行異常。而認(rèn)為操作失誤造成的系統(tǒng)故障，如在設(shè)備的啟動以及軟件的安裝時，是出現(xiàn)人為操作失誤故障產(chǎn)生的高發(fā)時段。

1.3 外接設(shè)備的不正常運行

分散控制系統(tǒng)的操作大多是由鼠標(biāo)以及鍵盤進行指令的輸入，以此控制整個系統(tǒng)的運行管理，所以鼠標(biāo)和鍵盤的使用量較大，所以故障的發(fā)生頻率較高，是較為容易出現(xiàn)問題的部位。對于鼠標(biāo)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(biāo)鍵盤仍舊不能使用，則應(yīng)當(dāng)對其進行更換，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)無法適應(yīng)系統(tǒng)操作需要。而鍵盤故障中較為常見的就是數(shù)據(jù)線的連接無效，對于該類故障可以根據(jù)實際需要進行處理。

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)運行問題較少，但在運行初期會出現(xiàn)較多的電源故障，主要是由于保險配置不當(dāng)造成。因此系統(tǒng)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(guān)的整定值會發(fā)生變化，因此對于空氣開關(guān)應(yīng)當(dāng)進行定期的校驗。諸如三爐兩機的分散操作系統(tǒng)，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(wù)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(jīng)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(yīng)用中，現(xiàn)場系統(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)定運行應(yīng)當(dāng)保證UPS電源有一路是通暢的。另外系統(tǒng)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(shè)備進行供電，尤其是大負(fù)載的設(shè)備供電。

1.5 系統(tǒng)的干擾問題

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

2 分散控制系統(tǒng)的維護管理方法

2.1 做好備份工作

為了避免數(shù)據(jù)庫信息丟失，影響到后期管理。在對應(yīng)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(shù)據(jù)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(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、升級必須履行審批授權(quán)及責(zé)任人制度。在修改、更新、升級軟件前，應(yīng)對軟件進行備份。未經(jīng)測試確認(rèn)的各種軟件嚴(yán)禁下載到已運行的DCS系統(tǒng)中使用，必須建立有針對性的DCS系統(tǒng)防病毒措施。

2.3 熱工保護的投退應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行工作票制度檢修某一運行設(shè)備時，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，由可用操作員站繼續(xù)承擔(dān)機組監(jiān)控任務(wù)（此時應(yīng)停止重大操作），同時迅速排除故障，若故障無法排除，則應(yīng)根據(jù)當(dāng)時運行狀況酌情處理。當(dāng)全部操作員站出現(xiàn)故障時，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)將自動切至手動維持運行，同時迅速處理系統(tǒng)故障，并根據(jù)處理情況采取相應(yīng)措施。加強對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，應(yīng)及時通知運行人員并迅速做好相應(yīng)對策。

2.6 設(shè)備的外環(huán)境控制

電子設(shè)備對于環(huán)境的依賴程度很大，因此對于分散控制系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)保證設(shè)備運行環(huán)境符合其要求，以此保證設(shè)備能夠有效穩(wěn)定運行。另外良好的運行環(huán)境能夠延長熱控設(shè)備的壽命，從而對系統(tǒng)運行可靠性予以提高。DCS系統(tǒng)在停機檢修時應(yīng)當(dāng)對系統(tǒng)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(shè)備進行保護實驗。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，由于熱控元件對于DCS系統(tǒng)的運行穩(wěn)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(tǒng)需要不斷加大熱控設(shè)備投資。切忌在熱控系統(tǒng)投資中不能有投機思想，節(jié)約熱控成本，因小失大。另外結(jié)合整體經(jīng)濟狀況，以最低的投資選用品質(zhì)最好且運行狀況良好的設(shè)備。

3 結(jié)束語

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

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