电厂DCS系统的故障诊断和处理维护

焦煤集团演马电厂 申宏栋

电厂DCS系统的故障诊断和处理维护

焦煤集团演马电厂 申宏栋

DCS系统是为了克服以前模拟仪表控制系统和集中计算机控制技术的缺点而提出和发展起来的，是以微机处理机为基础，按系统概念设计，具有控制功能分散、监视操作集中等优点的新型数字控制系统，广泛应用于电厂自动化控制。2002年演马电厂3#机组首次采用了北京和利时DCS控制系统，通过几年来的运行，生产中也出现了一些故障，本文，笔者探讨了该系统的故障的诊断和处理维护技术。

一、DCS集散控制系统故障分类

1.现场仪表设备故障。现场仪表设备包括与生产直接联系的各种传感器、变送器、执行器、电动门等，属于现场层的故障。现场仪表设备发生故障，直接影响DCS系统的控制功能。在DCS控制系统中，这类故障占的比例最大。一旦CRT画面出现不正确的参数或执行机构不能调整、电机启动不起来等故障时，应首先考虑这类故障。

2.系统故障。这是影响系统运行的全局性故障，此故障一般很难发生。如果系统发生故障后重新启动，便可恢复正常，可称之为偶然性故障。由于系统设计不当或程序有问题需另当别论了。

3.硬件故障。这类故障是指过程控制层的故障，主要是DCS系统中的模块，特别是I/O模块损坏造成的故障。这类故障一般比较明显且影响是局部的。如果模块周围的环境灰尘超标、温度高、湿度大，将会大大缩短模块的使用寿命，因此鉴于DCS系统对温度、湿度、清洁度的严格要求，在安装前，操作室尤其是过程控制室的土建、安装、电气、装修工程必须完工，如在夏季，空调要及时启用，控制好室内温度、温度。

4.软件故障。这类故障是软件本身的错误引起的，一般出现在DCS系统投入运行调试阶段、升级改造调试阶段。因为应用软件程序复杂，工作量大，这就要求在DCS调试试运行阶段热工人员和操作人员应十分认真，及时发现并配合DCS系统调试人员解决问题，此类故障在DCS系统正常运行后很少见。

5.操作、使用不当造成故障。在实际运行操作中，有时会出现DCS系统某功能不能使用，但实际上DCS系统并没问题，而是操作人员操作不熟练或操作人员错误操作引起的。因此DCS系统供货厂家应及时向操作人员提供DCS操作手册，初次使用DCS系统的操作工要经过培训后才能上岗操作。

二、DCS集散控制系统故障的分析诊断

1.使用不当引起的故障。这类故障常见的有供电电源错误、端子接线错误、模块安装错误、现场操作错误等。

2.DCS系统操作错误引起的故障。这类故障常见的有参数整定错误、某状态设定错误等。

3.确认是现场仪表设备故障还是DCS系统故障。若是现场一次仪表故障，修复相应现场仪表。

4.硬件故障。找出相应硬件部位，更换模块，这一步骤要充分利用DCS系统的自诊断功能，以便能迅速地找到故障点。假如没有模块备件，而损坏的模块只是单点损坏，可通过与其他好的但没有用此点回路的模块进行更换，以临时解决生产上的急需，等有备件后及时予以更换。

5.系统软件故障。可重新启动看能否恢复，或重新装载系统软件重新启动。

6.应用软件故障。可检查用户编写的程序和组态的所有数据，找出故障原因。

7.利用DCS系统的自诊断测试功能。一般DCS系统的各部分都设计有相应的自诊断功能，在系统发生故障时一定要充分利用这一功能，来分析和判断故障的部位和原因。

三、DCS集散控制系统的日常维护

1.对过程控制站，要形成制度每日检查。检查机柜内风扇运转是否正常，不间断电源运转是否正常，冗余的CPU主、从关系和功能灯显示是否正确，通讯是否正常等。尤其夏日，要保证空调的良好运行，注意观察过程控制室内温度。

2.不间断电源根据生产具体情况，定期做电源逆变试验，并观察蓄电池出力情况。蓄电池要定期更换，周期要视蓄电池具体使用情况和环境因素而定，一般应在3～5年要更换一次。

3.供DCS系统的电源自投装置要定期进行自投试验。

4.过程控制柜内的积灰，要及时用吸尘器进行清扫，确保模块和CPU等设备能良好的散热。

5.开关量输入、输出用保险管，更换时一定要符合要求，不能以大换小。

6.现场更换变送器或检修其他热工仪表需拆线时，一定要先将过程控制柜内该点的保险拉开，进行现场检修。

7.一旦DCS系统所用市电掉电改为由不间断电源逆变供电后，运行人员和热工人员及时通知值班长或电气操作人员立刻恢复市电，若不能及时恢复，热工人员可采取适当减少用电设备来延长逆变供电时间，为市电的恢复争取时间。

几年来，通过对DCS系统的故障诊断和处理维护工作不断加强，演马矸石电厂DCS系统运行越来越稳定。DCS系统故障中各种参数曲线的在线记录，为技术人员分析设备运行状况和处理各种故障提供了宝贵的数据依据，故障处理也非常准确迅速，为DCS系统的稳定运行起到了积极的作用。