DCS系统安装调试及维护中的问题分析

韦巧

（广西河池市南方有色金属有限责任公司 广西南丹县 547200）

DCS系统安装调试及维护中的问题分析

韦巧

（广西河池市南方有色金属有限责任公司 广西南丹县 547200）

本文主要从DCS系统改造范围及系统配置入手，介绍了某公司2号机组DCS系统的改造范围及系统配置，分析了DCS系统在安装、调试、维护中出现的问题，并提出处理这些问题的方法。

DCS系统安装；维护；调试

前言

某公司拥有2台110MW热电联产机组，分别在1989年和1990年投入生产，此后便投入运行，这两台热电联产机组分别在2002年和2003年实现了对供热抽汽能力的技术改造，与此同时，将数字电液控制系统（DEH）应用在机组原离心式液压调节保护中。在2006年，公司又采用某公司的EDPF-NT系统，有效实现了对2号热电联产机组的改造。在改造完成后，该系统和主设备一同投入到运行中，为了保证机组运行的稳定性和有效性，要做好DCS系统的安装、调试及相关的维护工作。

1 DCS的改造范围及系统配置

1.1 DCS的改造范围

2号机组已经开始采用分散控制EDPF-NT系统，从而有效实现了对机组进行采集数据、控制模拟量和开关量、对锅炉炉膛进行安全监控等。将原有锅炉控制设备的常规仪表及分散控制系统，对少量控制设备具有辅助作用，实现对机组运行状况的有效监视和控制。

1.2 DCS的配置

2号机组的过程控制站主要有现场I/O总线、智能I/O模件、控制机柜及主备控制器等组成。过程控制站的主要作用在于能够及时采集和处理现场过程输出的信号，并根据组态的相关控制策略实现对控制的运算，输出控制信号能够有效控制现场的设备和过程。过程控制站的支撑软件和操作系统平台具有多任务、实时性及优先性等特点。其中2号机组、ETS配置、公用系统分别配置了4套、1套、1套冗余过程控制站，在两处远程I/O站通讯中主要配置了4块EDPF-COM模件。

2 DCS的安装要求

2.1 DCS对环境的要求

DCS系统的运行情况主要受安装环境的影响，要在结束室内装修、空调、消防等安装工作的前提下，保证周边环境的清洁，具有适宜的温度和湿度，才能保证DCS系统的有效运行。除此之外，还要求计算机系统周边不会存在功率较大的电气设备、对讲机及手提电话等，从而减少对DCS系统运行的影响。

2.2 DCS对电源及接地的要求

DCS系统对电源的基本要求就是要保证有可以进行正常切换的2路电源。对于外部电源配置方面来说，在现有的《火力发电厂设计规程》执行标准DL5000-94中明确规定，要设置交流不停电的电源，在这种情况下，在《火力发电厂安全性评价》第二版中也明确规定出分散控制系统比较适宜采用的供电方式就是双路UPS冗余的方式，要求进线分别接在不同母线上，某公司严格按照该规定对其进行改造。DCS系统接地的主要作用在于能够为整个分散控制系统提供一个较为统一、以大地为零的基准电压参考点，一旦设备或供电出现故障时，接地系统即可有效承受过载电流，并将其传至大地，除此之外，还可以有效消除对DCS系统产生干扰的因素或条件。相关实验表明，在进行系统调试或试运时，接地不到位直接引起热控系统发生故障，由此可见，系统要确保接地的可靠性，接地极的位置要保持和系统电气之间具有最短距离，但要特别注意和高压电、大电流电气设备保持较远距离，使得接地系统的电阻≤4Ω，要保持EDPF-NT系统机柜和基础的绝缘性。

3 DCS调试中的出现的问题及相应的处理措施

3.1 DCS的静态调试

DCS的受电工作是调试DCS系统的首要工作和任务，一旦手电工作出现误差，就会直接损坏模件、CPU及主机。

3.1.1 受电工作前应注意的事项

（1）保证电源回路绝缘的合格性；

（2）控制系统的接地电阻应符合相关要求；

（3）在相应的开关位置实现各个分路电源开关的有效断开；

（4）保证所有的功能模件应处在拔出位置；

（5）检查供电电源的波形。

3.1.2 受电工作中应注意的事项

（1）受电的主要顺序为总电源开关-机柜电源开关-模件-子模件；

（2）受电应逐个对机柜和系统展开工作，在测试完一个机柜或系统时，在进行下一个测试；

（3）一旦在受电过程中出现问题，要立即停止运行，并对造成这种问题的原因进行查找，在排除相关故障后，在恢复相关的受电工作。

3.1.3 防止模件烧损的注意事项

造成模件发生烧损现象的原因很多，其中最主要的就是接线错误引起的外回路强电窜入。因此，为避免模件发生烧损的现象，要做好以下工作：

（1）在对模件I/O通道进行测试前，先断开模件的外部接线，再将其电源保险松开，之后将相应的模件插入其中，并送上电源保险。在完成测试工作后，要及时推出相应模件；

（2）在进行DCS系统和外接设备传动试验前，要先对端子柜和外回路的接线的情况进行检查，并通过万用表对该设备对应模件的接地情况进行检查，防止强电的窜入。在检查合格后，在将模件插入并展开相关试验，试验完成后再推出模件；

（3）对于一些没有经过传动和系统调试的模件，不允许将其插入工作；

（4）在插入和推出模件时，要禁止带电进行；

（5）对系统的安装和调试工作进行加强，防止同一个系统出现交叉运行的现象。

3.2 DCS的动态试运

3.2.1 计算机出现死机问题

EDPF-NT系统在某厂使用的过程中，SIEMENSTXP系统中曾出现AP死机的问题，导致这一问题的主要原因有：

（1）在进行系统调试时，对其进行大量修改，从而导致AP内存在大量的垃圾；

（2）部分功能区出现不合理分配的现象，导致计算机的负荷过重。因此，在进行机组调试时，要尽量避免对其进行修改，如果特殊情况下做出修改，但要做出相应的修改记录。除此之外，相关的系统维护人员要对TXP系统在运行过程中产生的垃圾进行定时清理。

3.2.2 电磁干扰问题

在系统的调试过程中，难免会出现DCS端子柜公共端电压被抬高的现象，具体情况为：部分50～80V交流感应电压的存在，直接导致一些设备不能正常运行。除此之外，还发现一些挡板反馈信号频繁发生变化，特别是两侧的引风机挡板，变化幅度甚至会达到2%，从而造成执行机构电机出现过热现象，对自动控制系统的有效调节造成影响。导致以上问题发生的主要原因就是反馈信号受到电气信号的干扰，再加上是经过老厂改造的，原来引风机房只存在一条电缆沟，从而导致引风机挡板反馈信号的电缆和许多强电缆处在同一个电缆沟里，虽然对其已采用屏蔽措施，但依然会存在一定程度的干扰问题。根据某公司的实际情况，该信号主要应用于CT4模块中，消除干扰的最好方法就是采用硬件，在DCS系统两侧安装滤波电路，从而实现该问题的以有效解决。相关实践已经表明，对仪表显示、自动投入及保护正确工作产生影响的重要因素就是电磁干扰，抗电磁干扰比较普遍及有效的方法主要是根据强弱电层排放的原则对电缆进行敷设。

3.2.3 CT4卡件问题

在对系统进行调试时，部分CT4卡件出现工作异常的现象。从而造成调整门发生震动或者单向带电，造成这一现象的主要原因有：

（1）CT4卡件严格要求执行机构的指令及反馈能保持在相应位置，比如执行机构的指令在6通道，其反馈在保持在2通道，但在I/O数据库中，就不会存在指令和反馈相对应的地方，直接造成部分CT4卡件在输出时，发生异常，保持单向输出；

（2）在对CT4卡件进行定义时，主要注重对AO模块SD的定义，从而有效实现对执行机构有关参数的有效设置，但通常情况下，在设备出厂时，该参数的有关设置满足不了现场的实际需求，在修改I/O通道的相关数据和AO指令的参数后，才能实现对该问题的有效解决。

3.2.4 电量测量模块（EDPF-EM）问题

电量测量模块（EDPF-EM）工作发生异常，使得电流参数未能正常显示。与相关设计人员沟通后才发现造成该现象的主要原因就是，在出厂设置时，该模块不能满足现场的实际需求。在对该模块进行相关的系统配置时，选择的模块类型主要是“EM”，按照现场的实际情况对其进行修改，保证其能通过“超级终端”的通讯设置。

4 一般注意事项

（1）组态操作是对于小号站进行的，不允许对大号站进行相关操作，如果小号站发生故障，可将大号站的相关配置修改为小号站的配置，在进行组态操作；

（2）在完成组态修改后，为了避免双机在切换时发生扰动现象，要及时进行双机同步处理；

（3）通过对参数进行LLT在线整定后，将整定后的结果存在DPU站中，并及时发送保存指令，一旦保存前对DPU进行复位处理，则会造成正定结果的丢失；

（4）在调试过程中，会出现2个工程师站的现象，此时需要对组态进行大量修改，在这种情况下，不允许对同一个DPU站进行操作；

（5）对相关的组态文件进行备份，并对系统进行定期检查，一旦发现其中存在问题或异常，在各方面条件允许的情况下，再进行解决。

5 结束语

自动化水平在不断提高的同时，也相应提高了对DCS系统控制功能的要求。企业生产的安全性直接由DCS系统的稳定性和可靠性决定，一旦该系统发生故障，要及时采取也相应的处理措施，除此之外，在日常工作中，相关人员要做好对DCS系统可能发生事故的排查工作，从而有效降低DCS系统的故障发生率。

[1]李军.DCS系统的安装、调试与故障判断分析[J].中国新技术新产品，2012（6）：17.

[2]温福林.DCS系统的安装调试与故障影响因素分析[J].低碳世界，2015（9）：294～295.

[3]王方磊.浅析DCS系统的安装调试及故障判断[J].现代制造，2012（27）：105～106.

TP273

A

1004-7344（2016）14-0217-02

2016-4-26

韦巧（1985-）男，壮族，广西河池人，助理工程师，大专，主要从事电气仪表安装调试及维护工作。