分散控制系统在热电厂自动控制上的应用.doc

1、分散控制系统在热电厂自动控制上的应用 摘要 分散控制系统 (DCS) 是计算机技术和自动化技术相结合发展的结果。本文结合新沪热电厂新建三炉两机采用分散控制系统 (DCS) 实现自动控制的工程实践 , 介绍 DCS 系统特点和功能 , 并根据 DCS 系统的运行情况 , 结合实际维护进行简单阐述。 关键词 DCS 系统 日常维护热工控制一、硬件维护1. 过程通道。 I /O 模块故障的一般判断与处理是通过系统诊断 , 用更换模块的方法处理。至于其内部元件老化等内部因素造成的模块不正常 , 一般热控人员不好判断。 原则上 I /O 模块的检修应由厂家处理 , 目前我厂的热工检修人员的技术水平还达不

2、到这种水平 , 不能象检修常规仪表那样得心应手。 并且现在的仪表厂家的技术保密也不容许客户知道他们的核心技术, I /O模块基本趋于一体化设计 , 因此 I /O 模块的备件一定要充足。具了解这种I /O 模块的故障大多出现在调试和运行初期 , 其原因有设备本身质量不过关 ,也有维护人员素质差等。一般经过一个大修周期后会稳定下来。2. 就地设备。就地设备故障的诊断与处理同常规的故障没有区别, 只是一次元件或控制设备出现故障时不能被操作员及时发现 , 这并不一定是运行人员不认真 , 主要是因为画面较多不能全部显示。 只有异常或报警后才能发现。 这样对检修人员和运行人员的素质要求就相应提高 , 因

3、此运行人员要详细介绍故障前后的状态便于热工人员快速、 准确地处理缺陷。 热工人员应了解热力设备的原理 , 结合运行人员提供的情况分析处理故障点。 DCS系统的模块大多都支持热插拔 , 但这并不意味着可以随便插拔 , 在操作时必须做好安全防护措施。3. 操作员站死机。无论是哪种 DCS 系统 , 操作员站死机都是会出现的 ,其原因比较多也比较复杂。 硬盘或卡件故障 , 冷却风扇工作异常等都可能引起操作员站死机。有时也会发生人为操作员站死机现象 , 一般在修改控制逻辑、 下装软件、重启设备时 , 最易发生操作故障 , 轻则设备异常 , 重则造成设备停运。 因此热控人员在工程师站、 操作员站操作中要

4、引起高度重视 , 防止人为操作故障的发生。4. 鼠标及键盘操作不正常。多数操作都是由鼠标操作完成的 , 鼠标的消耗是很大的 , 因此备用鼠标必须是专门备用的 , 不能随便替换。当发现鼠标操作不正常时应进行一次重新起动计算机 , 如仍不正常 , 要立刻停止操作该鼠标 , 及时通知维护人员检修 , 以防止出现误操作。键盘操作不正常大多是数据线出现问题 , 可相应处理。5. 电源。现在的 DCS 系统电源故障不多 , 但在运行初期较多 , 比如保险配置不合理等。在运行中也可能出现备用电源不能自动投入 , 电源插座接触不良等现象。因此不能保证插座非常可靠的情况下 , 最好采用端子排。 长期运行后有可能

5、会出现空气开关整定值变化 , 因此应定期校验空气开关。三炉两机的 DCS 系统 , 其操作员站 , 电源配电柜通过专用的电源冗余切换装置供电 ; 对于服务器 , 由于它在系统运行中的重要地位 , 所以互为冗余运行的两台服务器分别由 UPS 和厂用电供电 ; 对 I /O 控制站 , 是将 UPS 电源和厂用电分别送给互为冗余的两个电源模块 , 经过冗余电源输出的 24VDC/48VDC供给主控单元或 I /O 模块使用。实际应用中 , 如果现场系统没有配备电源柜或不能提供双路电源 , 为了保证 DCS 系统的安全稳定运行 , 应至少提供一路 UPS 电源。另外 ,DCS 系统电源应当单独由供电

6、电源段引来 , 不应再为其它高负载设备供电 , 尤其不能为大的感性负载供电。6. 干扰问题。对于干扰主要是接地问题 , 备用电源的切换和大功率的无线电设备如手机 , 对讲机等 , 还有来自 DCS 系统自身的干扰信号。对于 DCS系统的接地 ,DCS 系统厂家要求非常严格 , 也相应的引起了重视。 DCS 系统接地是为了保证当进入 DCS系统的信号、供电电源或 DCS系统设备本身出现问题时 , 有效的接地系统能承受过载电流并可以迅速将过载电流导入大地。还能够为I /O信号提供屏蔽,消除电子噪声干扰,防止设备外壳带电或静电积累,以免对人的触电伤害和设备的损坏。据了解 ,DCS 系统的“死机” ,

7、 大多是因为系统接地不良存在问题所引起的。因此完善、可靠、正确的接地 , 是 DCS系统能够安全、稳定运行的关键。7. 人为因素。人为因素引起的保护误动大多是由于热工人员走错间隔、看错端子排接线、错强制或漏强制信号、万用表使用不当等误操作等引起。二、维护管理DCS 的维护管理包括系统的巡检,保护的投退 ,软、硬件的监督管理。1. 应用软件应及时备份 , 极小的改动可做记录 ; 如修改数据库除应同时保存在工程师站 , 还要有其他备份盘。2. 软件检查与功能试验 , 要试验全部软件的功能并检查各级权限。规范DCS 系统软件和应用软件的管理 , 软件的修改、更新、升级必须履行审批授权及责任人制度。在

8、修改、更新、升级软件前 , 应对软件进行备份。未经测试确认的各种软件严禁下载到已运行的 DCS系统中使用 , 必须建立有针对性的 DCS 系统防病毒措施。3. 热工保护的投退应严格执行工作票制度。检修某一运行设备时, 要采取正确隔离措施 , 以防发生相关设备的联锁反应。这就要求热工人员了解DCS的控制逻辑。4. 当部分操作员站出现故障时 , 由可用操作员站继续承担机组监控任务( 此时应停止重大操作 ), 同时迅速排除故障 , 若故障无法排除 , 则应根据当时运行状况酌情处理。当全部操作员站出现故障时 , 应立即停炉。5. 调节回路控制器或相应电源故障时 , 应将自动切至手动维持运行 , 同时迅

9、速处理系统故障 , 并根据处理情况采取相应措施。 加强对 DCS 系统的监视检查 , 特别是发现 CPU、络、电源等故障时 , 应及时通知运行人员并迅速做好相应对策。6. 温度、湿度、灰尘及振动对热控电子设备有很大影响 , 所以控制电子间的环境条件 , 可以延长热控设备的使用寿命 , 提高系统工作的可靠性。 就地设备工作环境普遍十分恶劣 , 提高和改善就地设备的工作环境条件 , 对提高整个系统的可靠性有着十分重要的作用。 做好设备检修管理 , 及时发现设备隐患 , 使设备处于良好的工作状态。 做好日常维护和试验。 停机时 , 对保护系统检修彻底检修、检查 , 并进行严格的保护试验。尽量采用技术成熟、可靠的热控元件。随着热控自动化程度的提高 , 对热控元件的可靠性要求也越来越高 , 所以 , 采用技术成熟、可靠