电厂机组分布式控制系统DCS的改造分析

高 瑞

神华陕西国华锦界能源有限责任公司，陕西榆林 719319

电厂机组分布式控制系统DCS的改造分析

高 瑞

神华陕西国华锦界能源有限责任公司，陕西榆林 719319

本文全面介绍了分布式控制系统DCS，并对其优缺点进行了分析。希望通过这样的阐述，从中探索出改造分布式控制系统的方案，找到分布式控制系统今后发展的道路。

电厂；分布式控制系统；改造

随着信息化产业时代的带来，生产行业更加注重工厂综合自动化水平，并用此提高工厂的生产效率。因此，分布式控制系统被广泛地应用到各种行业中，尤其是电厂。电厂以这种控制系统为基础，实现整个电厂内各种管理信息之间的共享，从而提高工厂的整体效益。

尽管分布式控制系统的应用改善了电厂机组的运行环境，较少了工人的劳动强度。特别是分布式控制系统在记录及分析各种事故时有明显的优势。可是由于这种系统的老化，或者是工人对这种系统认识的不完善，导致分布式控制系统在运行的过程中或多或少地出现故障。以至于会造成严重影响机组安全运行的可靠性的不良后果。因此，适时地进行对分布式控制系统的分析，并提出有效的改造措施，是电厂各种设施安全运行的有力保障。同样，这种不断探索的精神能够推动分布式控制系统的发展，也是分布式控制系统在发展道路上非常重要的环节。

1 分布式控制系统

1.1 什么是分布式控制系统

分布式控制系统采用微处理机分别控制各个回路，而用中小型工业控制计算机或高性能的微处理机实施上一级的控制。各回路之间和上下级之间通过高速数据通道交换信息。分布式控制系统具有数据获取、直接数字控制、人机交互以及监控和管理等功能。分布式控制系统是在计算机监督控制系统、直接数字控制系统和计算机多级控制系统的基础上发展起来的，是生产过程的一种比较完善的控制与管理系统。

1.2 分布式控制系统的优缺点

1.2.1 分布式控制系统的优点

分布式控制系统集合了计算机集中控制和常规模拟仪表分散控制的长处，并克服了两者的短处。同时有效地将计算、控制、通讯与屏幕显示结为一体，更方便查看和分享各种数据信息，从而实现各种复杂控制。因此，分布式控制系统在分析故障原因方面有很好的效果。

1.2.2 分布式控制系统的缺点

正是由于分布式控制系统采用了大量的微处理器，其中控制程序过于复杂，并且需要人工操作。因此控制系统的冗余为电厂工作的运行带来了很多不必要的繁琐工作。有时，因为工人对分布式控制系统的不甚了解，太过依赖于生产分布式控系统的厂家，同样为电厂的工作和生产效益带来损失。

2 分布式控制系统容易出现的故障及原因

2.1 通讯故障

分布式控制系统拥有复杂的设备结构，造成操作人员在操作上的很多不便。同样，由于这种控制系统采取的整个系统信息的共享，一旦信息量过多，非常容易引起死机的现象。

2.2 电源故障

电源是分布式控制系统的一个主要干扰源。一旦电源发生故障，会引起整个操作系统的瘫痪。

2.3 干扰故障

一般情况下，通讯工具会对分布式控制系统造成干扰的现象。试想一下，一部手机放在正在收听的收音机旁边，当有手机来电时，收音机内就会传出“吱吱”的声音，这正是电磁波干扰造成的后果。同理可证，通讯设备也会对分布式控制系统造成不必要的干扰。

2.4 软件故障

分布式控制系统利用电脑作为主要控制平台，一旦电脑内的软件有个小小的故障，轻则会导致向外发送错误的信息，引起分析故障的难度；重则会完全使电脑瘫痪。

2.5 操作平台故障

DCS系统的一切控制指令和分析数据都由电脑发出。如果电脑，也就是操作平台发生问题，后果将不可想象。

2.6 散热故障

正常的电脑都会配有散热设备，分布式控制系统利用电脑作为操作平台，同样也会配有散热设备。可这样大型的设备更需要具备非常完善的散热装置。可是，如果空调，电扇和柜顶风扇的散热效果不是非常理想的话，很容易引起机组故障。

3 如何改造分布控制系统

3.1 优化控制系统的操作平台

分布式控制系统的一切操作都要在电脑上进行。因此电脑的好坏对控制系统的运行有着至关重要的作用。优化控制系统的操作平台，即电脑，有利于改善控制系统的运行环境。并且要定期、定时地对电脑进行维护，避免因长期的护理不善造成电脑内部死机的现象。

3.2 提高系统运作逻辑的可靠性

由于分布式控制系统采用了大量的微处理器，每个微处理器都会承担一定范围的控制任务，并保证互相不会产生影响。而各个微处理器实行的都是上级的指令，这要求系统运作上必须具有可靠性的逻辑，才能保证系统正确地分析信息数据，处理任何故障。

3.3 改善操作平台的配置装置

在这里，配置装置主要是指配合电脑运行的附属装备，例如散热器。电厂为保障电脑的正常运行应该不断的更新散热装备，或者及时地对其进行维护清理，才不会让电脑因为散热不理想，出现死机的现象。

3.4 采用先进的软件设备

软件是一个系统的核心，它的先进与否直接关系着系统运行的效率。而某些电厂还在采用非常老化的软件，以至于经常造成软件故障，直接影响电厂的正常工作。因此必须换掉落后的软件，采用先进的软件设备。

3.5 增强操作人员工作能力

应该说，这种自动化的工作设备必须是具有一定专业知识人才能完全掌握。然而，电厂内绝大多数工人的文化素质并不是太高。以至于在分布式控制系统实际运作的过程中，大多数电厂要依赖于生产控制系统的厂家。很大的程度上，这会增加工厂的生产成本，也会给操作系统带来不变。因此，电厂必须培养出具有专业技能的操作人员。只有这样，操作人员才会对分布式控制系统有全面和系统的了解。当控制系统出现故障时，操作人员才对故障做出及时有效地处理。

4 结论

通过本文对分布式控制系统的详细分析，并对其改造提出了建设性的措施。希望这样的措施能够为分布式控制系统的发展提供意见性的帮助。由于越来越多的电厂应用了分布式控制系统DCS，DCS的发展前景是非常光明的。而其在实际的工作中确实发生过很多的故障。因此，电厂需要对控制系统发生的故障进行详细地分析，以求使其具备更好的工作设备。这不仅能够提高电厂的生产效益，更在电厂的发展道路上提供可靠的技术支持。

[1]杨秀珍.DCS的发展及在应用中存在的问题[J].才智，2010(2).

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TM6

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1674-6708（2012）59-0069-02