电厂DCS控制系统的可靠性和抗干扰性探讨

魏　云许 敏（．石家庄东方能源股份有限公司检修运行分公司，河北 石家庄050000；．石家庄东方能源股份有限公司新华热电，河北 石家庄050000）

电厂DCS控制系统的可靠性和抗干扰性探讨

魏云1许 敏2
（1．石家庄东方能源股份有限公司检修运行分公司，河北 石家庄050000；2．石家庄东方能源股份有限公司新华热电，河北 石家庄050000）

摘要：随着我国科学技术水平的不断提高，计算机技术在各个行业的应用不断深入。电力行业的发展对于国民经济有着关键性的作用，因此，在电力行业中应用计算机技术也成为业内人士重点关注的问题。目前，在电厂中已经慢慢开始应用计算机DCS控制系统，但系统的可靠性和抗干扰性决定了电厂的安全运行，因此，提高DCS控制系统的稳定性成为了电力行业发展的关键。本文将介绍DCS控制系统的可靠性和干扰性，阐述影响DCS控制系统稳定性的因素，并提出提高电厂DCS控制系统稳定性的措施。

关键词：电厂；DCS控制系统；可靠性；抗干扰性

1　DCS控制系统在电厂的应用现状

随着DCS控制系统在电厂中的推广与应用，为电力行业的发展奠定了基础，同时也大大的提高了电厂的工作效率。DCS控制系统是以计算机为核心，并集通信技术、控制技术和图像显示技术于一体的综合性技术，是实现对电厂实现控制和管理的现代化设备。但在实际应用中，DCS控制系统的稳定性对电厂的安全运行产生了影响，然而，分析DCS系统出现的故障的原因也比较难，还有可能带来隐患。因此，如何提高DCS系统的可靠性，并对系统故障做出迅速处理，这对电厂的安全运行有重要的现实意义。

2　DCS控制系统的可靠性及干扰的形成

2.1 DCS控制系统的可靠性

随着居民生活水平的不断提高，居民对电力的需求也不断增大，DCS控制系统也在电厂中得到了有效的应用。由于电力行业既要注重安全生产，又要注重企业的生产效益，这就使得提高电厂DCS控制系统的可靠性成为了一个重要的部分。DCS控制系统对于电厂来说有着不可取代的作用，它能有效的控制电厂的安全运行，从而提高电厂的自动化水平。然而，在市场经济的调控下，提高DCS控制系统的可靠性与电厂的安全运行息息相关。

2.2 DCS控制系统干扰的形成分析

当DCS控制系统受到干扰时，这个影响通常是由干扰源带来的，干扰源有外部干扰和外部干扰之分。外部干扰是由于系统无关的因素引发的。外部干扰一般来自两个方面，第一是来自自然的影响，如气温、空气湿度和雷电等自然条件的变化引起的干扰；第二是来自工作环境的影响，如工作场所中的电磁场、大功率电器和空气中无线电波等环境条件的变化引起的干扰。内部干扰是指由系统内部和所用的设备产生的干扰，主要包括电源带来的干扰、系统震荡引起的干扰、地线的条数造成的电位差带来的干扰以及元器件带来的干扰等。由此可见，内部干扰主要是由系统设计和设备性能所决定。

3　DCS控制系统稳定性的影响因素

目前，DCS控制系统已在电厂中得到了广泛的应用，但DCS控制系统的稳定性常常影响到电厂的安全运行，下面笔者主要对影响DCS控制系统稳定性的两种因素进行叙述，即DCS控制系统软硬件对稳定性的影响。

3.1 DCS控制系统的软件对稳定性的影响

目前，我国DCS控制系统的软件开发过程较慢，在这方面的技术尚不成熟，导致DCS控制系统还不够成熟。然而，当对系统的软件的升级过程把握不准时，就会给DCS控制系统的安全运行带来隐患，而这些隐患常常表现在：控制器程序功能不够完善、控制模块输出偏于正常水平、功能模块异常以及历史数据丢失等。另外，DCS控制系统与其他系统的连接不够稳定，给系统设计带来了一定的困难，从而影响了系统的可靠性。

3.2 DCS控制系统的硬件对稳定性的影响

目前，我国在DCS控制系统的硬件设计上还存在一些问题，导致控制卡件出现故障，使得控制系统崩溃，下文笔者对影响系统产生这些问题的原因进行叙述。

3.2.1控制卡件抗干扰能力。DCS控制系统的控制卡件采用浮空的接地方式，当控制卡件的电源连接大地后使得执行器的信号传输恢复正常，而这种执行器的信号采用二线制的方式传输，当静电集聚后容易对系统产生电磁干扰。目前，电磁干扰已成为影响DCS控制系统的重要因素，因此，为了加强系统的抗电磁干扰性，可以在安装电缆的过程中按照强弱的排放原则，并在安装电缆时使电缆尽量远离热源，以免对电缆造成损坏。

3.2.2 DCS控制器功能配置不合理。在系统的设计过程中，要特别注意系统配置的优化，以提高控制器的处理能力，同时还需要控制和保护系统，防止控制功能危险集中。如当控制器数量不够时，应参照优化情况来增加控制器的数量，以完成对系统功能的控制。

3.2.3外部环境对计算机的影响。一般情况下，室内温度很容易对电子元件和集成电路产生影响，并降低系统的可靠性。同时，在空气湿度较低时，容易产生静电从而影响计算机的正常运行。另外，空气中有很多灰尘，当系统高速运转时灰尘落到磁盘中，就会对机械造成损伤，严重时还会造成短路现象。

4　提高电厂DCS控制系统稳定性的措施

4.1采用先进技术设计系统，提高系统的可靠性

在设计系统时，要注意电源配置的规范性、控制器的合理性和系统接地和电缆的严格性三个方面。电源配置的规范对系统信号的传输有一定的作用，因此，要保障电源的信号的变化在系统允许的范围内。对控制器进行合理分配，应该实现当一个控制器出现故障时，对系统其它方面将不会造成多大影响。系统接地的好坏将影响到DCS控制系统的抗干扰能力，电缆之间应该保持一定的距离，避免温度过高对电缆造成损伤。

4.2选择抗干扰性强的设备，提高系统的可靠性

在设计系统时，选用抗干扰性较高的设备，了解设备的各方面抗干扰性能，包括系统的抗外部干扰的能力。同时，提高系统硬件的可靠性，优化DCS控制系统的结构，采用冗余技术。

结语

本文针对DCS控制系统的可靠性及干扰的形成，分析了DCS控制系统的稳定性的影响因素，并分析了提高DCS系统的可靠性和抗干扰能力途径。DCS控制系统在电厂中的应用能够有效的提高电力企业的运行效率，而提高DCS控制系统的可靠性和抗干扰能力对电力系统安全稳定的运行有重要的作用，同时还能降低电力企业的生产成本。提高DCS系统运行的可靠性和抗干扰性需要业内人士共同努力，开发出完善的DCS控制系统，从而保障电厂的经济效益。

参考文献

[1]秦利彬．论DCS控制系统可靠性的提高[J]．中国新技术新产品， 2009（02）．

[2]田茂彬．DCS控制系统模件烧损原因及预防措施[J]．中国科技信息，2007（10）．

中图分类号：TP273

文献标识码：A