分散控制系统在热电厂自动控制上的应用研究

田 斌 赵俊英 高艳庆

（1.郑州市热力总公司，河南 郑州 450007；2.郑州市郑东新区热电厂，河南 中牟 451464）

1 分散控制系统的故障问题

1.1 就地设备

就地设备中的故障主要是因为一次元件带病运转或者控制设备存在故障未被发觉而引起的。在诊断这一设备故障使所用的诊断方法与普通设备诊断方法大致相同，但对维修人员自身的素质与技能水平要求较高。因为只有及时快速的找出故障所在并有效处理，就可以很好的避免就地设备影响到分散控制系统的正常运行。

1.2 操作员站死机

这是一种分散控制系统运行中的质量通病，无论是国外进口的或者我国自行研发的系统，都会出现不同程度的操作员站死机。导致这一故障发生的影响因素有很多种，并且因素较为复杂。如硬盘、卡件、冷却风扇等出现异常或故障，都会导致操作员站死机。另外，因为操作人员工作失误而造成的人为因素也会导致这一故障，如安装软件或者设备重新启动的过程中，就较为容易出现人为操作员站死机故障。

1.3 鼠标键盘运行不正常

由于在分散控制系统的运行中有很多操作都是利用鼠标来进行控制管理的，因此鼠标的使用频率较高，也更容易出现问题。当鼠标使用不再灵活时，要先重启一次计算机来检验是否为鼠标故障，若是鼠标问题，则必须要对其进行更换，以免出现失误操作，影响到分散控制系统的正常操控管理。所更换的鼠标必须是专用的，不可用普通鼠标来代替专用鼠标。而对于键盘来讲，最常见的故障就是其数据线出现问题无法进行有效连接，此时可以根据实际情况对其作出相应处理。

1.4 电源

现在的DCS系统电源故障不多,但在运行初期较多,比如保险配置不合理等。在运行中也可能出现备用电源不能自动投入,电源插座接触不良等现象。因此不能保证插座非常可靠的情况下,最好采用端子排。长期运行后有可能会出现空气开关整定值变化,因此应定期校验空气开关。

例如三炉两机的DCS系统,其操作员站,电源配电柜通过专用的电源冗余切换装置供电;对于服务器,由于它在系统运行中的重要地位,所以互为冗余运行的两台服务器分别由UPS和厂用电供电;对I/O控制站,是将UPS电源和厂用电分别送给互为冗余的两个电源模块,经过冗余电源输出的24VDC/48VDC供给主控单元或I/O模块使用。实际应用中,如果现场系统没有配备电源柜或不能提供双路电源,为了保证DCS系统的安全稳定运行,应至少提供一路UPS电源。另外,DCS系统电源应当单独由供电电源段引来,不应再为其它高负载设备供电,尤其不能为大的感性负载供电。

1.5 干扰问题

对于干扰主要是接地问题,备用电源的切换和大功率的无线电设备如手机,对讲机等,还有来自DCS系统自身的干扰信号。对于DCS系统的接地,DCS系统厂家要求非常严格,也相应的引起了重视。DCS系统接地是为了保证当进入DCS系统的信号、供电电源或DCS系统设备本身出现问题时,有效的接地系统能承受过载电流并可以迅速将过载电流导入大地。还能够为I/O信号提供屏蔽,消除电子噪声干扰,防止设备外壳带电或静电积累,以免对人的触电伤害和设备的损坏。完善、可靠、正确的接地,是DCS系统能够安全、稳定运行的关键。

2 分散控制系统的维护管理方法

2.1 做好备份工作

为了避免数据库信息丢失，影响到后期管理。在对应用软件进行改动时，必须要及时对其作出备份处理。对于非常小的改动也可以只做改动记录。但若对数据库信息进行更改，则必须要在工程师站以外的地方再备份一次，以确保万无一失。

2.2 软件检查与功能试验,要试验全部软件的功能并检查各级权限

规范DCS系统软件和应用软件的管理,软件的修改、更新、升级必须履行审批授权及责任人制度。在修改、更新、升级软件前,应对软件进行备份。未经测试确认的各种软件严禁下载到已运行的DCS系统中使用,必须建立有针对性的DCS系统防病毒措施。

2.3 热工保护的投退应严格执行工作票制度

检修某一运行设备时,要采取正确隔离措施,以防发生相关设备的联锁反应。这就要求热工人员了解DCS的控制逻辑。

2.4 当部分操作员站出现故障时,由可用操作员站继续承担机组监控任务（此时应停止重大操作）,同时迅速排除故障,若故障无法排除,则应根据当时运行状况酌情处理。当全部操作员站出现故障时,应立即停炉。

2.5 调节回路控制器或相应电源故障时,应将自动切至手动维持运行,同时迅速处理系统故障,并根据处理情况采取相应措施。加强对DCS系统的监视检查,特别是发现CPU、网络、电源等故障时,应及时通知运行人员并迅速做好相应对策。

2.6 温度、湿度、灰尘及振动对热控电子设备有很大影响,所以控制电子间的环境条件,可以延长热控设备的使用寿命,提高系统工作的可靠性。停机时,对保护系统检修彻底检修、检查,并进行严格的保护试验。尽量采用技术成熟、可靠的热控元件。采用技术成熟、可靠的热控元件对提高DCS系统整体的可靠性有着十分重要的作用,根据热控自动化的要求,热控设备的投资也在不断地增加,切不可为了节省投资而“因小失大”。在合理投资的情况下,一定要选用品质、运行业绩较好的就地热控设备。

结语

作为热电厂自动控制系统中的重要组成部分，分散控制系统对于生产全过程的控制管理是保证各个生产设备正常运行的关键。因此必须要确保分散控制系统的正常运行，针对其出现的各种故障问题要做到及时发现，迅速排除。不可使分散控制系统处于带病工作状态，所选择的维修方法或手段都要适宜科学并且经济合理。只有对分散控制系统进行良好的维护管理，使其更加安全可靠，才能促使其更好的为热电厂顺利生产而服务。

[1]于庆彬，丁卫东.分散控制系统SOE性能测试及问题分析[J].山东电力技术，2011.

[2]张钧玮，李勇康.分散控制系统OC6000e在XDPS-400升级中的应用[J].华电技术，2011.