淺談DCS在電廠熱工控制系統(tǒng)中的應(yīng)用與管理維護(hù)

皮博源

摘 要：DCS也稱為集散控制系統(tǒng)，在電廠熱工控制系統(tǒng)中應(yīng)用較為廣泛，對(duì)電廠機(jī)組的運(yùn)行及電廠效益的實(shí)現(xiàn)具有極為重要的影響。所以需要加強(qiáng)DCS在電廠熱工控制系統(tǒng)中的應(yīng)用及維護(hù)工作，確保其作用能夠充分的發(fā)揮出來，有效的保證電廠運(yùn)行的安全性，推動(dòng)電廠穩(wěn)定、持續(xù)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電廠；熱工控制系統(tǒng)；DCS系統(tǒng)；應(yīng)用；管理；維護(hù)

前言

DCS屬于新型的控制系統(tǒng)，相較于傳統(tǒng)控制系統(tǒng)具有較大的優(yōu)勢(shì)，在DCS系統(tǒng)中，主要由計(jì)算機(jī)、顯示、通信和控制四個(gè)模塊組成，在4C技術(shù)的支撐下，DCS控制系統(tǒng)具有非常好的安全性和高效性。

1 DCS在電廠熱工控制系統(tǒng)中應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1 兼容性強(qiáng)

在電廠機(jī)組運(yùn)行過程中，其需要控制多個(gè)對(duì)象，而且每一個(gè)被控制的對(duì)象都具有較多的干擾源和控制參數(shù)，而且這些干擾源和參數(shù)還存在著相互影響及非線性的問題，這就導(dǎo)致電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上具有較大的難度，需要對(duì)各個(gè)方面都要全面的進(jìn)行考慮。在DCS控制系統(tǒng)應(yīng)用后，對(duì)于一些較復(fù)雜且高級(jí)的控制算法都可以完成，這在很大程度上確保了電廠機(jī)組自動(dòng)控制能力和水平的提升，同時(shí)DCS系統(tǒng)在熱工控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，使系統(tǒng)具有非常強(qiáng)的兼容性。

1.2 遠(yuǎn)程智能I/O

目前遠(yuǎn)程智能I/O已由部分DCS控制系統(tǒng)生產(chǎn)廠家研發(fā)出來，其主要由三個(gè)部分組成，即智能前端、計(jì)算機(jī)適配器和現(xiàn)場(chǎng)通訊總線。智能前端屬于測(cè)控裝置，安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中，可以有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)電熱組的測(cè)量，而且測(cè)量的準(zhǔn)確性能夠得到保障，同時(shí)還可以完成AD、DA的轉(zhuǎn)換操作。智能前線屬于獨(dú)立的系統(tǒng)，在現(xiàn)場(chǎng)中相到了現(xiàn)場(chǎng)總線。適配器是綜合管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)及協(xié)調(diào)的重要裝置，可以與主控系統(tǒng)之間進(jìn)行信息的有效轉(zhuǎn)換。在遠(yuǎn)程智能I/O中，其現(xiàn)場(chǎng)通訊總線采用的是全數(shù)字串行通訊方式，其不僅對(duì)主體和廣播式支持，而且對(duì)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)等工作方式都具有較好的支持作用，同時(shí)與現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品也能夠保持一致性。通過遠(yuǎn)程智能I/O，DCS系統(tǒng)不僅安全性取得了較大的提升，而且還能夠?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)總線具有較好的兼具性。

1.3 實(shí)現(xiàn)輔機(jī)DCS 控制

在電廠生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)過程中，不僅可以在大機(jī)組上進(jìn)行DCS的慶用，而且還可以將DCS應(yīng)用到輔助系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)其他操作的集中控制?？梢圆捎貌煌募夹g(shù)方案將輔機(jī)系統(tǒng)與主機(jī)DCS有效的連接起來。還可以將主機(jī)DCS與MIS有效的連接起來，這樣有效的降低人工成本，確保工作效率的提升，同時(shí)對(duì)于管理系統(tǒng)及技術(shù)水平的提高也具有極其重要的意義。

1.4 實(shí)現(xiàn)監(jiān)控模式全程化

在當(dāng)前電廠工程設(shè)計(jì)過程中，很大一部分后備監(jiān)控設(shè)備都已經(jīng)完全被以取消，只是對(duì)部分停機(jī)開關(guān)進(jìn)行了保留，電廠開始廣泛采用全CRT監(jiān)控技術(shù)，同時(shí)慶用DCS大屏幕顯示技術(shù)，不僅有效的實(shí)現(xiàn)了人機(jī)界面的優(yōu)化，而且有效的降低了監(jiān)控人員的數(shù)量，確保了成本的降低，實(shí)現(xiàn)了電廠經(jīng)濟(jì)效益的最大化，同時(shí)電廠運(yùn)行的的安全性和可靠性也得到了較大程度的保障。

2 DCS系統(tǒng)在電廠熱工控制中的運(yùn)用

2.1 DCS系統(tǒng)兼容性強(qiáng)

電廠機(jī)組熱工控制系統(tǒng)，由于其控制對(duì)象具有繁雜及龐大性的特點(diǎn)，因此利用DCS控制系統(tǒng)，由于其具有較強(qiáng)的兼容性，可以對(duì)多種對(duì)象進(jìn)行自動(dòng)化控制，而且自動(dòng)化運(yùn)行效率及熱控機(jī)組的自動(dòng)化控制水平都會(huì)有較大程度的提升，能夠更好的滿足當(dāng)前電廠熱工控制自動(dòng)化系統(tǒng)的要求。

2.2 DCS系統(tǒng)的應(yīng)用，可確保電廠機(jī)組的安全運(yùn)行

在DCS在熱工控制系統(tǒng)中進(jìn)行應(yīng)用過程中，有效的確保了電廠機(jī)組運(yùn)行的安全性。DCS系統(tǒng)大屏幕顯示技術(shù)可以將機(jī)組運(yùn)行的數(shù)據(jù)信息有效的顯示出來，人機(jī)操作界面更加人性化，人機(jī)操作的過程中更加簡(jiǎn)單，具有較強(qiáng)的智能化和自動(dòng)化特點(diǎn)，不僅有效的降低了操控人員的工作強(qiáng)度，而且還能夠降低運(yùn)行成本，確保電廠機(jī)組運(yùn)行的安全，對(duì)各種安全事故的發(fā)生起到了有效的防范作用。

2.3 DCS系統(tǒng)與輔助系統(tǒng)

在當(dāng)前一些大型電廠中，DCS系統(tǒng)與輔助系統(tǒng)有效的連接在一起，確保了集中控制的實(shí)現(xiàn)。同時(shí)主機(jī)DCS系統(tǒng)有效的實(shí)現(xiàn)與輔助系統(tǒng)的連接，同時(shí)還可以將MIS與主機(jī)DCS系統(tǒng)有效的連接在一起，這樣有效的提高了機(jī)組運(yùn)行的效率，有利于電廠減員增效目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)對(duì)于電廠技術(shù)管理的提升也起到了極其重要的意義。

2.4 DCS遠(yuǎn)程控制

首先是智能前端。所謂智能前端，即現(xiàn)場(chǎng)總線部分，其可實(shí)現(xiàn)A/D之間的互相轉(zhuǎn)換、電熱組轉(zhuǎn)變以及PID控制；其次是現(xiàn)場(chǎng)通訊總線。具體的表現(xiàn)方式為數(shù)字串行，其可支持多元化的運(yùn)行模式。最后是通訊適配器。該設(shè)備主要是對(duì)整個(gè)信息區(qū)域進(jìn)行協(xié)調(diào)和控制，并且將各主控系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)信息有效的交換。

3 DCS在電廠熱工控制系統(tǒng)中的管理與維護(hù)

3.1 硬件管理與維護(hù)

一是在通常狀況下，輸入輸出模塊的故障都是由系統(tǒng)診斷與修復(fù)的，一旦發(fā)現(xiàn)故障，一般的處理方式即為更換模塊。由于一般技術(shù)人員對(duì)儀表制作的核心技術(shù)不夠了解，同時(shí)其自身具備的理論知識(shí)也不夠扎實(shí)，這樣就造成其無法有效地發(fā)現(xiàn)以及判斷由于內(nèi)部元件老化等原因造成的熱工控制模塊故障。而在大部分狀況下，輸入輸出模塊的故障往往是出現(xiàn)在運(yùn)行以及調(diào)試階段，一般的工作人員很難完成對(duì)模塊的更換操作，理論上都是需要由生產(chǎn)廠家對(duì)模塊進(jìn)行維修。二是在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備故障的修復(fù)與診斷方面，一旦發(fā)現(xiàn)某設(shè)備或組件出現(xiàn)異常，工作人員必須馬上排查故障，找出故障誘因，并及時(shí)地進(jìn)行有效處理。工程技術(shù)人員要根據(jù)所接收到的故障報(bào)告，在做好安全保障措施的前提下開展技術(shù)維修工作。三是而造成操作員站死機(jī)現(xiàn)象的原因有很多，例如硬盤以及冷卻風(fēng)扇等出現(xiàn)故障。除此以外，人為操作也會(huì)造成操作員站死機(jī)，一旦出現(xiàn)這種狀況，就需要修改控制邏輯。并且要更新下載軟件。

3.2 軟件管理與維護(hù)

一是及時(shí)對(duì)應(yīng)用軟件進(jìn)行備份，嚴(yán)格記錄應(yīng)用軟件所有的變化情況，并做到記錄的規(guī)范性。二是需要對(duì)軟件的功能進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)試，特別是每個(gè)級(jí)別的權(quán)限在測(cè)試過程中更為嚴(yán)格的進(jìn)行檢測(cè)。三是在對(duì)軟件進(jìn)行規(guī)范化管理，對(duì)于軟件及時(shí)進(jìn)行更新和修改。四是對(duì)于處于維修或者是運(yùn)行階段的設(shè)備，則需要采取切實(shí)可行的措施做好保護(hù)和隔離工作。五是對(duì)于操作站運(yùn)行過程中存在的故障，則需要在確保操作員正常監(jiān)測(cè)和操作站正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上進(jìn)行故障排除和維修操作，對(duì)于無法排除的故障，則需要根據(jù)設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)，采取切實(shí)可行的方法來對(duì)故障進(jìn)行排查。六是對(duì)于操作員站無法正常運(yùn)行時(shí)，則需要采取停電或是電路控制器調(diào)節(jié)等措施來確保運(yùn)行的停止。七是為了確保軟件運(yùn)行的穩(wěn)定性，則需要對(duì)軟件及設(shè)備監(jiān)管制度進(jìn)行完善，采取切實(shí)可行的措施來對(duì)中央處理器和設(shè)備電源燈等故障進(jìn)行處理，確保故障處理的及時(shí)性和快速性。

4 結(jié)束語

在社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，各行業(yè)對(duì)電能需求量不斷增加，電廠安全穩(wěn)定的運(yùn)行至關(guān)重要。隨著DCS在電廠熱工控制系統(tǒng)中應(yīng)用不斷增強(qiáng)，DCS控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)也越來越顯著，不僅有效的確保了熱控目的實(shí)現(xiàn)，而且還確保了生產(chǎn)成本的降低，這對(duì)于電廠經(jīng)濟(jì)效益的實(shí)現(xiàn)具有極為重要的意義，有利于推動(dòng)電廠健康、穩(wěn)定的發(fā)展。

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