機組公共控制DCS系統升級技術探究

□閆 鶴

一、引言

目前，我國的公共控制DCS系統在不斷地進行更新和完善。為了維護控制系統的統一和完善，必須對機組公共控制DCS系統的設備進行升級改造，可以有效地提高機組公共控制DCS系統的工作效率，促進火電廠的生產效率，提高火電廠的產出率，推動火電廠的發展步伐。但是，由于機組公共控制DCS系統中的設備和網絡結構的特殊形式，機組公共控制DCS系統的設備在升級過程中可能存在很多風險。我們必須對在設備升級過程中可能存在的風險進行分析并根據實際情況提出合理的解決方案，為火電廠的機組公共控制DCS系統的升級提供一層保障。

二、原有機組公共控制DCS系統概述及升級目的

以某一熱電廠為例，該熱電廠以兩機一控的方式對爐、機、電等機器進行集中的控制。兩個機組的控制是由兩套機組公共控制DCS系統分別進行監督和控制。熱電廠內的公用用電系統也是被公共DCS系統進行控制的。將2 臺機組DCS網絡接入了公共DCS控制系統，操作員對公用和機組系統進行監督控制，同時還會通過安全閉鎖功能防止兩處對同一處進行監控，避免操作員工作的重復，還可以根據實際的需求人為對機組DCS系統進行切換。隨著我國機組公共控制DCS系統的升級，為了維持系統的統一性和提高機組公共控制的可靠程度，熱電廠必須對機組公共控制DCS系統的相關設備進行升級改造，從而可以提高機組公共控制DCS系統監控的效率，提高熱電廠的產出率和質量。

三、機組公共控制DCS系統升級的風險及措施

對熱電廠原有機組公共控制DCS系統進行詳細的分析，機組公共控制DCS系統升級過程中可能存在一些問題，針對這些問題提出來了一些應對的解決方案。

(一)在機組公共控制DCS系統升級過程中。為了防止設備停止運行，要切斷相關機電組電源，阻止DO 量的誤觸發和誤動作，但是切斷與之相關的電源時就會造成下列影響:第一，切斷電源使DO 繼電器失去了電能，將會導致公用分支快切裝置正常切換的指令失去效用，其運行方式更會由“正常同時切換”轉變為“并聯切換”模式。雖然此次轉變不會影響快切裝置的正常運行，但是必須有工作人員在集控室對其進行監察。第二，電源的切斷使儀用空壓機遠程的命令指令繼電器失去能量來源，降低儀用空壓機運行的安全度和可靠程度，給其機組的運行帶來了嚴重的安全隱患。工作人員必須保證空壓機的運行正常，沒有任何的故障出現影響儀用空壓機的正常運行，另外，要將儀用空壓機的運行方式轉變為就地控制模式，避免儀用空壓機在升級過程中受到遠程指令的影響，不能正常工作。

(二)在機組公共控制DCS系統升級過程中。控制屏上的干燥機的狀態始終保持黃色，儲氣罐的壓力始終保持藍色。因此，第一，必須有專門人員對壓縮空氣的顯示盤進行監督，時刻對電流的變化進行監視，當出現大幅度波動時及時上報。第二，在升級的過程中，要有運行人員在空壓機房內對空壓機進行監視，要時刻保持通訊系統的正常運行，當出現異常情況時，可以及時上報，并立即采取措施進行解決。第三，要安排專門人員保持空壓機的電源正常，使空壓機可以正常運行。

(三)在機組公共控制DCS系統升級過程中。高壓備用線路可能出現問題。因此，熱電廠必須安排相關人員對其進行監控，當高壓備用線路的畫面出現異常情況時，監控人員必須及時上報給上級，防止高壓備用線路出現故障。

(四)在機組公共控制DCS系統升級完成后。可能某機組的DPU 控制器的D6 卡件出現問題，其顯示的參數沒有發生變化，無法將就地設備的狀態顯示出來。D6 卡件作為通訊專用COM 卡，可以將直流系統傳輸系統傳輸過來的就地設備的狀態打包參數進行解碼并提取將其數據參數顯示出來。通過查詢機組公共控制DCS系統升級后的顯示歷史，可以看出，自從DCS系統升級以后，該機組DPU 的控制器D6 卡件的顯示參數一直沒有任何變化，其輸入信號呈現出一條直線，數據參數仍保持在DCS系統升級前的狀態，但是與D6 卡件有關的電源、指示燈等卻處于正常狀態。通過對COM 卡配置文件的閱讀發現配置參數出現了問題。因此需要轉換通訊協議或者將更換原有控制器上的COM 卡，使其配置參數可以與I/O 硬件說明相符。

(五)在機組公共控制DCS系統整體升級改造已經完成后對其進行網絡連接過程中。將公用DCS系統交換機網線與總交換機的端口連接在一起時發現機組部分測點和公用DCS測點處于離線狀態，使機組公共控制DCS系統中的操作站不能正常地進行操作工作。斷開DCS系統交換機與總交換的網絡連接后，將操作站的設備進行重啟又能進行正常工作。再次進行網絡的連接，操作站設備又出現故障，不能正常運行。為了防止故障的蔓延，先斷開公用DCS系統交換機與總交換機的網絡連接，使機組公共控制DCS系統各個網絡之間保持獨立性。要對各個網絡結構進行分析研究，分別對其中兩個網絡進行連接，從中分析可能出現故障的網絡，再結合網絡設備的實際使用和運行情況，提出針對性的解決方案。假如經過研究分析總交換端口為此次故障的原因:因為總交換機設備的陳舊，使得當大量數據進行傳輸時造成阻塞，造成網絡故障。因此，要對總交換機的設備進行更換，使得設備與傳輸數據相匹配，避免因數據量過大造成網絡系統癱瘓。

四、結語

為了提高熱電廠的發展速度，熱電廠必須提高自己內部的控制系統，尤其是機組公共控制DCS系統。在對機組公共控制DCS系統進行升級改造過程中，一是要對升級可能出現的風險進行評估，并根據風險提出相應的解決方案，提高機組公共控制DCS系統升級成功的可能性;二是要對機組公共控制DCS系統有關的所有設備進行檢查;三是要對機組公共控制DCS升級的各個階段進行監控，避免出現問題;四是升級結束后要對系統進行運行，檢查DCS系統升級后是否存在問題。由于我國的計算機技術以及內部控制技術在不斷地提高和完善，DCS系統也在不斷地進行更新和升級。因此，熱電廠內部的系統維護人員必須不斷地進行學習，不斷地提高自己的技術水平，才能為機組公共控制DCS系統的升級提供一層更為安全的保障，更能有效地對機組公共控制DCS系統的日常運作進行檢查和維護，促進機組公共控制DCS系統的工作質量和水平，更可以推動我國市場經濟的發展。

［1］張娜，機組公共控制DCS系統升級技術探討［A］．2011年全國超(超)臨界發電機組技術交流研討會［C］．2011

［2］曾卉潔．太電8號機DCS系統改造項目方案選擇評價研究項目管理［D］．華北電力大學(保定)，2014