淺析電廠集散控系統(tǒng)的運行維護要點

薛霞 劉瑞奇

摘 要：根據(jù)具體在實踐中使用電廠集散控系統(tǒng)得到的經(jīng)驗，對電廠集散控系統(tǒng)在日常使用中出現(xiàn)的故障以及如何維護進行了深入的研究。先是對電廠集散控制系統(tǒng)出現(xiàn)的故障類型進行了歸納，接著提出了一些方法來有效的對系統(tǒng)進行日常維護，從而進一步保障電廠集散控制系統(tǒng)的運行穩(wěn)定。

關鍵詞：電廠； 運行維護； 集散控制系統(tǒng)；

引言：隨著我國國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們越來越離不開能源，無論是日常的商品生產(chǎn)又或者是維持生活都需要能源，這其中又以電力資源因為其使用廣泛需求最為巨大。雖然隨著科學技術的發(fā)展，出現(xiàn)了越來越多對環(huán)境影響小的新型發(fā)電方式，但是由于適用性低導致無法大范圍普及。因此目前使用最多的發(fā)電方式還是火力發(fā)電。而火電廠的日常運行又離不開DCS系統(tǒng)，因此本文著重基于DCS系統(tǒng)的運行維護對火力發(fā)電提出分析建議。

1 集散控制系統(tǒng)概況

集散控制系統(tǒng)，又被稱作DCS（Distributed Control Sys）。簡單來講它其實就是一個多級計算機系統(tǒng)，其作用主要是通過通信網(wǎng)絡作為橋梁，鏈接控制級與監(jiān)控級。目的是為了實現(xiàn)分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活以及組態(tài)方便。它因為具有諸多優(yōu)點，例如能夠實現(xiàn)分散控制、集中化操作、對系統(tǒng)進行分級管理等等，所以被人們廣泛運用。該系統(tǒng)主要是通過四個層次的設備實現(xiàn)的，分別是現(xiàn)場層的設備、過程控制層的設備、操作監(jiān)控層的設備和管理層的設備。

現(xiàn)場層設備通常都設立在生產(chǎn)流程旁邊，例如我們常見的變送器、傳感器和執(zhí)行器等等。這些設備可以在生產(chǎn)過程中收集各種類似于溫度、壓力等生產(chǎn)相關的變量數(shù)據(jù)，并將其傳送到后臺的過程控制中心或者是數(shù)據(jù)采集中心，同時還能夠根據(jù)接收到的后臺控制中心反饋對生產(chǎn)流程進行一定的調節(jié)，從而實現(xiàn)更好的生產(chǎn)。過程控制中心一般直接接收的是現(xiàn)場設備傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，之后對數(shù)據(jù)進行處理，計算出需要做出的調整量，再反饋給現(xiàn)場設備，進而對生產(chǎn)過程進行調整。過程控制中心最大的特點就是能夠在同一節(jié)點共同實現(xiàn)連續(xù)控制、順序控制或邏輯控制三種功能。操作監(jiān)控層則主要是包括了運行員和工程師站這兩種設備。運行員操作站其實就是一個人機接口設備，主要功能就是為了實現(xiàn)人員和系統(tǒng)之間的信息交互，運行人員可以通過此設備實現(xiàn)對生產(chǎn)流程的實時監(jiān)控，還能打印各類需要的數(shù)據(jù)。而工程師站的主要作用就是對系統(tǒng)進行配置、組態(tài)、維護。管理層則通常是代表的廠級的管理計算機。

2 集散控制系統(tǒng)系統(tǒng)故障類別

2.1現(xiàn)場儀表設備故障

現(xiàn)場儀表設備故障指的是那些能夠直接與生產(chǎn)關聯(lián)的設備例如傳感器、變送器、執(zhí)行器等等出了故障，應該劃分到現(xiàn)場層的故障中去。在DCS系統(tǒng)中出現(xiàn)這種故障的情況最多，所以一般在遇到電機無法啟動、CRT畫面參數(shù)錯誤等故障時應該最先想到這類故障并進行排查。造成該故障的主要原因通常都是儀表的質量差或者到達壽命，又或者是儀表工作環(huán)境所致。

2.2系統(tǒng)故障

這類故障屬于全局性故障，會對整個系統(tǒng)的運作造成影響。但需要注意的是這當中部分是偶然性故障，僅需對系統(tǒng)進行重啟就可解決。

2.3硬件故障

硬件故障通常就是出現(xiàn)在過程控制層當中，并且大部分都是因為DCS的系統(tǒng)模塊受損出現(xiàn)的故障。硬件故障一般比較容易發(fā)現(xiàn)，而且造成影響小只存在局部。就比如常見的因為操作不當或者使用超時，使得模塊內(nèi)部元件老化形成的執(zhí)行機構或者電動門無法正常作業(yè)。還有些模塊對工作環(huán)境要求比較嚴苛，如果灰塵過多或者溫度濕度過高，都會嚴重影響到模塊的工作壽命。所以在安裝DCS系統(tǒng)之前，一定要注意配套的基礎設施的安裝。要提前做好土建、安裝、電氣、裝修工作，并且如果處于冬夏季節(jié)，空調是必不可少的，要對系統(tǒng)工作環(huán)境的溫度進行嚴格的控制，從而為系統(tǒng)工作提供良好的環(huán)境。

2.4軟件故障

顧名思義，軟件故障就是軟件錯誤導致的，這種情況常見于DCS系統(tǒng)投運調試的時候。這類應用軟件因為其本身就很復雜、涉及到的工作多，因此往往無法完全避免故障。要想避免這種故障，最好的方法就是嚴格要求在DCS系統(tǒng)進行調試試運階段的施工人員和運行人員仔細作業(yè)，要及時發(fā)現(xiàn)并反饋問題從而幫助技術人員解決問題。需要注意的是這類故障在系統(tǒng)正式運行之后出現(xiàn)的占比很小。

2.5操作、使用不當造成故障

DCS系統(tǒng)在運行過程中很多地方必須要人為控制，因此一些由于人為因素導致出現(xiàn)故障的情況就無法避免。這類故障通常都是因為操作人員對系統(tǒng)操作不熟練或者違規(guī)操作導致的。

3集散控制系統(tǒng)系統(tǒng)故障特點及維護

一般來說我們可以采取以下幾種方式來處理DCS系統(tǒng)故障：針對由于使用不當而造成的故障。一般比較多的類似電源錯誤、接線錯誤、安裝錯誤等等；在DCS運行中因為操作失誤造成的故障，較多遇到的有參數(shù)整定錯誤、某狀態(tài)設定錯誤等等；需要注意的是一定要對故障進行確認，分辨好到底是現(xiàn)場儀表設備出現(xiàn)的故障還是DCS系統(tǒng)的故障。如果是前者，應該立即對現(xiàn)場的儀表進行檢修。如果是后者，則需要進一步檢查到底是硬件還是軟件出現(xiàn)的故障。如果是硬件，則需要利用DCS系統(tǒng)自帶的自診斷功能來找到對應的部位進行更換。如果是軟件的話，則較為復雜。還需要判定到底是系統(tǒng)軟件故障還是應用軟件故障，前者可以對系統(tǒng)進行重啟或重裝解決，而后者較為麻煩需要對用戶編程和數(shù)據(jù)進行分析，尋找出故障誘因。

4 集散控制系統(tǒng)系統(tǒng)日常維護

在工作過程當中，必須保證每天對過程控制站的檢查維護。檢查的內(nèi)容包括風扇、顯示燈、通訊等等。特別是在夏天的時候，必須要確保空調的正常作業(yè)，密切關注室內(nèi)環(huán)境溫度的變化。對于持續(xù)供應的電源，也必須定期進行測試，檢查蓄電池是否能夠正常工作。供集散控制系統(tǒng)的系統(tǒng)電源自投設備也需要經(jīng)常測驗是否能夠正常進行自投。對在長期作業(yè)后形成的灰塵，一定要及時的清除，否則就會影響到模塊和CPU等硬件設備的散熱，降低其功效。在對開關量輸入輸出過程中使用的保險管進行替換的時候，切記要嚴格等大小替換，不能為了圖方便，隨意替換。同時在對設備或是熱工儀表檢查時，必須先斷開保險再進行檢修，避免出現(xiàn)誤判。當在日常運營過程中遇到了DCS用的市電掉電之后，變更使用持續(xù)電源逆變供電的時候， 相關人員要及時恢復市電，。如果因故不能及時供電，相關人員要對用電設備進行及時的調整。

5 結語

總結而言，DCS系統(tǒng)的應用價值非常大，其優(yōu)點眾多，例如較強的控制能力、一流的運算速度、相比其它系統(tǒng)更穩(wěn)定的運行等等。因此目前在火力發(fā)電廠中，它起到了舉足輕重的作用。所以，針對于DCS系統(tǒng)的日常運行維護研究是非常有理論意義和實用價值的。因此本文基于這個角度出發(fā)，針對DCS系統(tǒng)日常運行維護提出了相關的改善及解決的建議，希望能夠進一步增加DCS系統(tǒng)的應用安全性。

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作者簡介：

薛霞，性別-女，出生年（1981），籍貫（河北省），民族（漢），職稱（工程師），學歷（本科），研究方向（電廠熱控方向）