電廠機組分布式控制系統(tǒng)DCS的改造分析

高 瑞

神華陜西國華錦界能源有限責(zé)任公司，陜西榆林 719319

電廠機組分布式控制系統(tǒng)DCS的改造分析

高 瑞

神華陜西國華錦界能源有限責(zé)任公司，陜西榆林 719319

本文全面介紹了分布式控制系統(tǒng)DCS，并對其優(yōu)缺點進行了分析。希望通過這樣的闡述，從中探索出改造分布式控制系統(tǒng)的方案，找到分布式控制系統(tǒng)今后發(fā)展的道路。

電廠；分布式控制系統(tǒng)；改造

隨著信息化產(chǎn)業(yè)時代的帶來，生產(chǎn)行業(yè)更加注重工廠綜合自動化水平，并用此提高工廠的生產(chǎn)效率。因此，分布式控制系統(tǒng)被廣泛地應(yīng)用到各種行業(yè)中，尤其是電廠。電廠以這種控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)，實現(xiàn)整個電廠內(nèi)各種管理信息之間的共享，從而提高工廠的整體效益。

盡管分布式控制系統(tǒng)的應(yīng)用改善了電廠機組的運行環(huán)境，較少了工人的勞動強度。特別是分布式控制系統(tǒng)在記錄及分析各種事故時有明顯的優(yōu)勢。可是由于這種系統(tǒng)的老化，或者是工人對這種系統(tǒng)認(rèn)識的不完善，導(dǎo)致分布式控制系統(tǒng)在運行的過程中或多或少地出現(xiàn)故障。以至于會造成嚴(yán)重影響機組安全運行的可靠性的不良后果。因此，適時地進行對分布式控制系統(tǒng)的分析，并提出有效的改造措施，是電廠各種設(shè)施安全運行的有力保障。同樣，這種不斷探索的精神能夠推動分布式控制系統(tǒng)的發(fā)展，也是分布式控制系統(tǒng)在發(fā)展道路上非常重要的環(huán)節(jié)。

1 分布式控制系統(tǒng)

1.1 什么是分布式控制系統(tǒng)

分布式控制系統(tǒng)采用微處理機分別控制各個回路，而用中小型工業(yè)控制計算機或高性能的微處理機實施上一級的控制。各回路之間和上下級之間通過高速數(shù)據(jù)通道交換信息。分布式控制系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)獲取、直接數(shù)字控制、人機交互以及監(jiān)控和管理等功能。分布式控制系統(tǒng)是在計算機監(jiān)督控制系統(tǒng)、直接數(shù)字控制系統(tǒng)和計算機多級控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是生產(chǎn)過程的一種比較完善的控制與管理系統(tǒng)。

1.2 分布式控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點

1.2.1 分布式控制系統(tǒng)的優(yōu)點

分布式控制系統(tǒng)集合了計算機集中控制和常規(guī)模擬儀表分散控制的長處，并克服了兩者的短處。同時有效地將計算、控制、通訊與屏幕顯示結(jié)為一體，更方便查看和分享各種數(shù)據(jù)信息，從而實現(xiàn)各種復(fù)雜控制。因此，分布式控制系統(tǒng)在分析故障原因方面有很好的效果。

1.2.2 分布式控制系統(tǒng)的缺點

正是由于分布式控制系統(tǒng)采用了大量的微處理器，其中控制程序過于復(fù)雜，并且需要人工操作。因此控制系統(tǒng)的冗余為電廠工作的運行帶來了很多不必要的繁瑣工作。有時，因為工人對分布式控制系統(tǒng)的不甚了解，太過依賴于生產(chǎn)分布式控系統(tǒng)的廠家，同樣為電廠的工作和生產(chǎn)效益帶來損失。

2 分布式控制系統(tǒng)容易出現(xiàn)的故障及原因

2.1 通訊故障

分布式控制系統(tǒng)擁有復(fù)雜的設(shè)備結(jié)構(gòu)，造成操作人員在操作上的很多不便。同樣，由于這種控制系統(tǒng)采取的整個系統(tǒng)信息的共享，一旦信息量過多，非常容易引起死機的現(xiàn)象。

2.2 電源故障

電源是分布式控制系統(tǒng)的一個主要干擾源。一旦電源發(fā)生故障，會引起整個操作系統(tǒng)的癱瘓。

2.3 干擾故障

一般情況下，通訊工具會對分布式控制系統(tǒng)造成干擾的現(xiàn)象。試想一下，一部手機放在正在收聽的收音機旁邊，當(dāng)有手機來電時，收音機內(nèi)就會傳出“吱吱”的聲音，這正是電磁波干擾造成的后果。同理可證，通訊設(shè)備也會對分布式控制系統(tǒng)造成不必要的干擾。

2.4 軟件故障

分布式控制系統(tǒng)利用電腦作為主要控制平臺，一旦電腦內(nèi)的軟件有個小小的故障，輕則會導(dǎo)致向外發(fā)送錯誤的信息，引起分析故障的難度；重則會完全使電腦癱瘓。

2.5 操作平臺故障

DCS系統(tǒng)的一切控制指令和分析數(shù)據(jù)都由電腦發(fā)出。如果電腦，也就是操作平臺發(fā)生問題，后果將不可想象。

2.6 散熱故障

正常的電腦都會配有散熱設(shè)備，分布式控制系統(tǒng)利用電腦作為操作平臺，同樣也會配有散熱設(shè)備。可這樣大型的設(shè)備更需要具備非常完善的散熱裝置。可是，如果空調(diào)，電扇和柜頂風(fēng)扇的散熱效果不是非常理想的話，很容易引起機組故障。

3 如何改造分布控制系統(tǒng)

3.1 優(yōu)化控制系統(tǒng)的操作平臺

分布式控制系統(tǒng)的一切操作都要在電腦上進行。因此電腦的好壞對控制系統(tǒng)的運行有著至關(guān)重要的作用。優(yōu)化控制系統(tǒng)的操作平臺，即電腦，有利于改善控制系統(tǒng)的運行環(huán)境。并且要定期、定時地對電腦進行維護，避免因長期的護理不善造成電腦內(nèi)部死機的現(xiàn)象。

3.2 提高系統(tǒng)運作邏輯的可靠性

由于分布式控制系統(tǒng)采用了大量的微處理器，每個微處理器都會承擔(dān)一定范圍的控制任務(wù)，并保證互相不會產(chǎn)生影響。而各個微處理器實行的都是上級的指令，這要求系統(tǒng)運作上必須具有可靠性的邏輯，才能保證系統(tǒng)正確地分析信息數(shù)據(jù)，處理任何故障。

3.3 改善操作平臺的配置裝置

在這里，配置裝置主要是指配合電腦運行的附屬裝備，例如散熱器。電廠為保障電腦的正常運行應(yīng)該不斷的更新散熱裝備，或者及時地對其進行維護清理，才不會讓電腦因為散熱不理想，出現(xiàn)死機的現(xiàn)象。

3.4 采用先進的軟件設(shè)備

軟件是一個系統(tǒng)的核心，它的先進與否直接關(guān)系著系統(tǒng)運行的效率。而某些電廠還在采用非常老化的軟件，以至于經(jīng)常造成軟件故障，直接影響電廠的正常工作。因此必須換掉落后的軟件，采用先進的軟件設(shè)備。

3.5 增強操作人員工作能力

應(yīng)該說，這種自動化的工作設(shè)備必須是具有一定專業(yè)知識人才能完全掌握。然而，電廠內(nèi)絕大多數(shù)工人的文化素質(zhì)并不是太高。以至于在分布式控制系統(tǒng)實際運作的過程中，大多數(shù)電廠要依賴于生產(chǎn)控制系統(tǒng)的廠家。很大的程度上，這會增加工廠的生產(chǎn)成本，也會給操作系統(tǒng)帶來不變。因此，電廠必須培養(yǎng)出具有專業(yè)技能的操作人員。只有這樣，操作人員才會對分布式控制系統(tǒng)有全面和系統(tǒng)的了解。當(dāng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，操作人員才對故障做出及時有效地處理。

4 結(jié)論

通過本文對分布式控制系統(tǒng)的詳細(xì)分析，并對其改造提出了建設(shè)性的措施。希望這樣的措施能夠為分布式控制系統(tǒng)的發(fā)展提供意見性的幫助。由于越來越多的電廠應(yīng)用了分布式控制系統(tǒng)DCS，DCS的發(fā)展前景是非常光明的。而其在實際的工作中確實發(fā)生過很多的故障。因此，電廠需要對控制系統(tǒng)發(fā)生的故障進行詳細(xì)地分析，以求使其具備更好的工作設(shè)備。這不僅能夠提高電廠的生產(chǎn)效益，更在電廠的發(fā)展道路上提供可靠的技術(shù)支持。

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[3]鄭友.淺談電廠DCS系統(tǒng)的選擇及其未來發(fā)展[J].黑龍江科技信息，2010(10).

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1674-6708（2012）59-0069-02