DCS系統(tǒng)安裝調(diào)試及維護中的問題分析

韋巧

（廣西河池市南方有色金屬有限責任公司 廣西南丹縣 547200）

DCS系統(tǒng)安裝調(diào)試及維護中的問題分析

韋巧

（廣西河池市南方有色金屬有限責任公司 廣西南丹縣 547200）

本文主要從DCS系統(tǒng)改造范圍及系統(tǒng)配置入手，介紹了某公司2號機組DCS系統(tǒng)的改造范圍及系統(tǒng)配置，分析了DCS系統(tǒng)在安裝、調(diào)試、維護中出現(xiàn)的問題，并提出處理這些問題的方法。

DCS系統(tǒng)安裝；維護；調(diào)試

前言

某公司擁有2臺110MW熱電聯(lián)產(chǎn)機組，分別在1989年和1990年投入生產(chǎn)，此后便投入運行，這兩臺熱電聯(lián)產(chǎn)機組分別在2002年和2003年實現(xiàn)了對供熱抽汽能力的技術(shù)改造，與此同時，將數(shù)字電液控制系統(tǒng)（DEH）應用在機組原離心式液壓調(diào)節(jié)保護中。在2006年，公司又采用某公司的EDPF-NT系統(tǒng)，有效實現(xiàn)了對2號熱電聯(lián)產(chǎn)機組的改造。在改造完成后，該系統(tǒng)和主設(shè)備一同投入到運行中，為了保證機組運行的穩(wěn)定性和有效性，要做好DCS系統(tǒng)的安裝、調(diào)試及相關(guān)的維護工作。

1 DCS的改造范圍及系統(tǒng)配置

1.1 DCS的改造范圍

2號機組已經(jīng)開始采用分散控制EDPF-NT系統(tǒng)，從而有效實現(xiàn)了對機組進行采集數(shù)據(jù)、控制模擬量和開關(guān)量、對鍋爐爐膛進行安全監(jiān)控等。將原有鍋爐控制設(shè)備的常規(guī)儀表及分散控制系統(tǒng)，對少量控制設(shè)備具有輔助作用，實現(xiàn)對機組運行狀況的有效監(jiān)視和控制。

1.2 DCS的配置

2號機組的過程控制站主要有現(xiàn)場I/O總線、智能I/O模件、控制機柜及主備控制器等組成。過程控制站的主要作用在于能夠及時采集和處理現(xiàn)場過程輸出的信號，并根據(jù)組態(tài)的相關(guān)控制策略實現(xiàn)對控制的運算，輸出控制信號能夠有效控制現(xiàn)場的設(shè)備和過程。過程控制站的支撐軟件和操作系統(tǒng)平臺具有多任務(wù)、實時性及優(yōu)先性等特點。其中2號機組、ETS配置、公用系統(tǒng)分別配置了4套、1套、1套冗余過程控制站，在兩處遠程I/O站通訊中主要配置了4塊EDPF-COM模件。

2 DCS的安裝要求

2.1 DCS對環(huán)境的要求

DCS系統(tǒng)的運行情況主要受安裝環(huán)境的影響，要在結(jié)束室內(nèi)裝修、空調(diào)、消防等安裝工作的前提下，保證周邊環(huán)境的清潔，具有適宜的溫度和濕度，才能保證DCS系統(tǒng)的有效運行。除此之外，還要求計算機系統(tǒng)周邊不會存在功率較大的電氣設(shè)備、對講機及手提電話等，從而減少對DCS系統(tǒng)運行的影響。

2.2 DCS對電源及接地的要求

DCS系統(tǒng)對電源的基本要求就是要保證有可以進行正常切換的2路電源。對于外部電源配置方面來說，在現(xiàn)有的《火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)程》執(zhí)行標準DL5000-94中明確規(guī)定，要設(shè)置交流不停電的電源，在這種情況下，在《火力發(fā)電廠安全性評價》第二版中也明確規(guī)定出分散控制系統(tǒng)比較適宜采用的供電方式就是雙路UPS冗余的方式，要求進線分別接在不同母線上，某公司嚴格按照該規(guī)定對其進行改造。DCS系統(tǒng)接地的主要作用在于能夠為整個分散控制系統(tǒng)提供一個較為統(tǒng)一、以大地為零的基準電壓參考點，一旦設(shè)備或供電出現(xiàn)故障時，接地系統(tǒng)即可有效承受過載電流，并將其傳至大地，除此之外，還可以有效消除對DCS系統(tǒng)產(chǎn)生干擾的因素或條件。相關(guān)實驗表明，在進行系統(tǒng)調(diào)試或試運時，接地不到位直接引起熱控系統(tǒng)發(fā)生故障，由此可見，系統(tǒng)要確保接地的可靠性，接地極的位置要保持和系統(tǒng)電氣之間具有最短距離，但要特別注意和高壓電、大電流電氣設(shè)備保持較遠距離，使得接地系統(tǒng)的電阻≤4Ω，要保持EDPF-NT系統(tǒng)機柜和基礎(chǔ)的絕緣性。

3 DCS調(diào)試中的出現(xiàn)的問題及相應的處理措施

3.1 DCS的靜態(tài)調(diào)試

DCS的受電工作是調(diào)試DCS系統(tǒng)的首要工作和任務(wù)，一旦手電工作出現(xiàn)誤差，就會直接損壞模件、CPU及主機。

3.1.1 受電工作前應注意的事項

（1）保證電源回路絕緣的合格性；

（2）控制系統(tǒng)的接地電阻應符合相關(guān)要求；

（3）在相應的開關(guān)位置實現(xiàn)各個分路電源開關(guān)的有效斷開；

（4）保證所有的功能模件應處在拔出位置；

（5）檢查供電電源的波形。

3.1.2 受電工作中應注意的事項

（1）受電的主要順序為總電源開關(guān)-機柜電源開關(guān)-模件-子模件；

（2）受電應逐個對機柜和系統(tǒng)展開工作，在測試完一個機柜或系統(tǒng)時，在進行下一個測試；

（3）一旦在受電過程中出現(xiàn)問題，要立即停止運行，并對造成這種問題的原因進行查找，在排除相關(guān)故障后，在恢復相關(guān)的受電工作。

3.1.3 防止模件燒損的注意事項

造成模件發(fā)生燒損現(xiàn)象的原因很多，其中最主要的就是接線錯誤引起的外回路強電竄入。因此，為避免模件發(fā)生燒損的現(xiàn)象，要做好以下工作：

（1）在對模件I/O通道進行測試前，先斷開模件的外部接線，再將其電源保險松開，之后將相應的模件插入其中，并送上電源保險。在完成測試工作后，要及時推出相應模件；

（2）在進行DCS系統(tǒng)和外接設(shè)備傳動試驗前，要先對端子柜和外回路的接線的情況進行檢查，并通過萬用表對該設(shè)備對應模件的接地情況進行檢查，防止強電的竄入。在檢查合格后，在將模件插入并展開相關(guān)試驗，試驗完成后再推出模件；

（3）對于一些沒有經(jīng)過傳動和系統(tǒng)調(diào)試的模件，不允許將其插入工作；

（4）在插入和推出模件時，要禁止帶電進行；

（5）對系統(tǒng)的安裝和調(diào)試工作進行加強，防止同一個系統(tǒng)出現(xiàn)交叉運行的現(xiàn)象。

3.2 DCS的動態(tài)試運

3.2.1 計算機出現(xiàn)死機問題

EDPF-NT系統(tǒng)在某廠使用的過程中，SIEMENSTXP系統(tǒng)中曾出現(xiàn)AP死機的問題，導致這一問題的主要原因有：

（1）在進行系統(tǒng)調(diào)試時，對其進行大量修改，從而導致AP內(nèi)存在大量的垃圾；

（2）部分功能區(qū)出現(xiàn)不合理分配的現(xiàn)象，導致計算機的負荷過重。因此，在進行機組調(diào)試時，要盡量避免對其進行修改，如果特殊情況下做出修改，但要做出相應的修改記錄。除此之外，相關(guān)的系統(tǒng)維護人員要對TXP系統(tǒng)在運行過程中產(chǎn)生的垃圾進行定時清理。

3.2.2 電磁干擾問題

在系統(tǒng)的調(diào)試過程中，難免會出現(xiàn)DCS端子柜公共端電壓被抬高的現(xiàn)象，具體情況為：部分50～80V交流感應電壓的存在，直接導致一些設(shè)備不能正常運行。除此之外，還發(fā)現(xiàn)一些擋板反饋信號頻繁發(fā)生變化，特別是兩側(cè)的引風機擋板，變化幅度甚至會達到2%，從而造成執(zhí)行機構(gòu)電機出現(xiàn)過熱現(xiàn)象，對自動控制系統(tǒng)的有效調(diào)節(jié)造成影響。導致以上問題發(fā)生的主要原因就是反饋信號受到電氣信號的干擾，再加上是經(jīng)過老廠改造的，原來引風機房只存在一條電纜溝，從而導致引風機擋板反饋信號的電纜和許多強電纜處在同一個電纜溝里，雖然對其已采用屏蔽措施，但依然會存在一定程度的干擾問題。根據(jù)某公司的實際情況，該信號主要應用于CT4模塊中，消除干擾的最好方法就是采用硬件，在DCS系統(tǒng)兩側(cè)安裝濾波電路，從而實現(xiàn)該問題的以有效解決。相關(guān)實踐已經(jīng)表明，對儀表顯示、自動投入及保護正確工作產(chǎn)生影響的重要因素就是電磁干擾，抗電磁干擾比較普遍及有效的方法主要是根據(jù)強弱電層排放的原則對電纜進行敷設(shè)。

3.2.3 CT4卡件問題

在對系統(tǒng)進行調(diào)試時，部分CT4卡件出現(xiàn)工作異常的現(xiàn)象。從而造成調(diào)整門發(fā)生震動或者單向帶電，造成這一現(xiàn)象的主要原因有：

（1）CT4卡件嚴格要求執(zhí)行機構(gòu)的指令及反饋能保持在相應位置，比如執(zhí)行機構(gòu)的指令在6通道，其反饋在保持在2通道，但在I/O數(shù)據(jù)庫中，就不會存在指令和反饋相對應的地方，直接造成部分CT4卡件在輸出時，發(fā)生異常，保持單向輸出；

（2）在對CT4卡件進行定義時，主要注重對AO模塊SD的定義，從而有效實現(xiàn)對執(zhí)行機構(gòu)有關(guān)參數(shù)的有效設(shè)置，但通常情況下，在設(shè)備出廠時，該參數(shù)的有關(guān)設(shè)置滿足不了現(xiàn)場的實際需求，在修改I/O通道的相關(guān)數(shù)據(jù)和AO指令的參數(shù)后，才能實現(xiàn)對該問題的有效解決。

3.2.4 電量測量模塊（EDPF-EM）問題

電量測量模塊（EDPF-EM）工作發(fā)生異常，使得電流參數(shù)未能正常顯示。與相關(guān)設(shè)計人員溝通后才發(fā)現(xiàn)造成該現(xiàn)象的主要原因就是，在出廠設(shè)置時，該模塊不能滿足現(xiàn)場的實際需求。在對該模塊進行相關(guān)的系統(tǒng)配置時，選擇的模塊類型主要是“EM”，按照現(xiàn)場的實際情況對其進行修改，保證其能通過“超級終端”的通訊設(shè)置。

4 一般注意事項

（1）組態(tài)操作是對于小號站進行的，不允許對大號站進行相關(guān)操作，如果小號站發(fā)生故障，可將大號站的相關(guān)配置修改為小號站的配置，在進行組態(tài)操作；

（2）在完成組態(tài)修改后，為了避免雙機在切換時發(fā)生擾動現(xiàn)象，要及時進行雙機同步處理；

（3）通過對參數(shù)進行LLT在線整定后，將整定后的結(jié)果存在DPU站中，并及時發(fā)送保存指令，一旦保存前對DPU進行復位處理，則會造成正定結(jié)果的丟失；

（4）在調(diào)試過程中，會出現(xiàn)2個工程師站的現(xiàn)象，此時需要對組態(tài)進行大量修改，在這種情況下，不允許對同一個DPU站進行操作；

（5）對相關(guān)的組態(tài)文件進行備份，并對系統(tǒng)進行定期檢查，一旦發(fā)現(xiàn)其中存在問題或異常，在各方面條件允許的情況下，再進行解決。

5 結(jié)束語

自動化水平在不斷提高的同時，也相應提高了對DCS系統(tǒng)控制功能的要求。企業(yè)生產(chǎn)的安全性直接由DCS系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性決定，一旦該系統(tǒng)發(fā)生故障，要及時采取也相應的處理措施，除此之外，在日常工作中，相關(guān)人員要做好對DCS系統(tǒng)可能發(fā)生事故的排查工作，從而有效降低DCS系統(tǒng)的故障發(fā)生率。

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[2]溫福林.DCS系統(tǒng)的安裝調(diào)試與故障影響因素分析[J].低碳世界，2015（9）：294～295.

[3]王方磊.淺析DCS系統(tǒng)的安裝調(diào)試及故障判斷[J].現(xiàn)代制造，2012（27）：105～106.

TP273

A

1004-7344（2016）14-0217-02

2016-4-26

韋巧（1985-）男，壯族，廣西河池人，助理工程師，大專，主要從事電氣儀表安裝調(diào)試及維護工作。