DCS控制系统的维护

DCS控制系统的维护（精选10篇）

DCS控制系统的维护 第1篇

DCS又称集散控制系统,简单的说就是做到分散控制、集中操作、组态方便、配置灵活。系统主要的构成有硬件和软件;操作节点、控制站和网络组成。操作节点由计算机和监控软件组成,包括操作站、工程师站、历史站、通信站。控制站主要是指控制柜中的I/O卡件、主控卡件、电源模块以及与I/O卡件相对应的端子板。在控制层,采用冗余的100Mbps工业以太网,保证系统的可靠性;支持光缆、同轴电缆。在现场信号处理层,采用了1.5-12Mbps的PROFIBUS-DP总线连接中央控制单元和各现场信号处理模块。此外,系统还提供标准的OPC接口、以便同其它智能单元如PLC、智能仪表等连接。DCS系统对生产工艺的状态监视有着不可替代的作用,它作为生产的控制核心,对保证其正常稳定的运行有着重要的意义。DCS一旦产生故障轻者影响生产工艺的质量,重者停机停炉。因此,保证其正常稳定的运行对生产和安全有着极为重要的作用。这就离不开对DCS的正确维护。

2 日常维护

日常维护对于DCS长期稳定运行有着重要作用,能够实时掌握系统的运行状态,提早发现DCS不安全因素,及时消除系统的故障隐患。一般日常维护的项目有以下几点:

(1)定期检查DCS所处电子间的温度和湿度。禁止在电子间使用电磁设备。

(2)定期检测DCS机柜中I/O卡件、主控卡件和电源模块温度。查看双路电源是否投入,有无报警。

(3)通过系统状态图,检查各站CPU负荷率,以及控制系统网络有无异常。查看故障诊断画面,是否有故障提示。

3 定期维护

定期维护主要是针对一些在正常运行过程中无法进行的维护工作(需要断电或是拆除卡件)。所以一般利用中修和大修期间进行一次定期的维护,以掌握系统的运行状态和消除故障隐患。定期维护的项目有一下几点:

(1)对各控制站机笼、操作员站和工程师站电脑进行彻底清灰,更换出现故障的散热元件。

(2)对双路电源、主控卡件和控制网络做切换实验。

(3)利用信号发生器对各重要通道进行检测,对出现故障的通道要及时更换。通道检测完成后检查端子是否牢靠。

(4)接地电阻的检测。

4 故障维护

设备发生故障后进行的维护,表现为组态画面的异常状态(信号点粉,误报警,和设备的异常状态),故障的发生影响了操作人员的正确判断,严重的则会导致设备的误动作。这就要求我们能快速的判断故障原因,并及时的进行解决。下面列出常见的几种故障原因以及解决办法:

4.1 画面信号点黄闪

如果现场无问题则应该考虑DCS柜后接线端子接线是否松动,检测该通道端子板保险是否正常,若由端子板提供电压则应测量电压值能否达到24V,检查该通道所在卡件的其他测点是否正常。当然在检查前应对重要测点经行强制,避免发生误动事件。

4.2 实时趋势不跟踪

调取历史趋势后选择跟踪模式,该数据点曲线随时间变化延伸,但数值一直为坏点U0.0,经检查历史站的系统时间与DCS画面组态时间不符,更改后实时趋势跟踪正常,应是和利时GPS校时系统出现问题导致。

4.3 主/副历史站切换异常

调取几月前历史数据时出现所有数据都为零的现象,调出系统状态图发现历史站切换到了副历史站,由于主/副历史站创建时间不同,所以切换历史站为主站。发现无法切换,检查主历史站电脑无异常,后打开守护节点(桌面右下角),发现历史数据库和I/O实时库进程都未开启,打开工程总控下装历史站并重启历史站后。历史站正常并可进行切换操作。问题原因为历史站的不正常重启导致历史数据进程无法打开。应该定期检查系统状态图提早发现历史站异常状态。

4.4 操作员站B网离线

操作员站B网离线,通过系统状态图发现操作员站B网显示红色故障,检查该操作员站B网确实无法通信,一段时间后自动恢复或重启电脑后立刻恢复。操作员站故障期间交换机和其他操作站均正常。经过检测发现B网网卡故障,跟换网卡后B网通信正常,为再出现该状况。为避免该状况的发生应经常清理电子元件灰尘,定时更换老化的电子元件。

5 结束语

鉴于DCS的重要性,DCS的维护关键要做到预防为主并制定科学、合理、可行的维护策略和方式方法,做好组态和软件的备份,时刻保证能够及时跟换损坏的卡件,从而确保系统长期稳定的运行。

参考文献

[1]甘路.火电厂DCS应用中的相关技术问题探讨[J].科技与创新,2016(6).

[2]陈玲,郑继红.DCS系统的应用与维护[J].化工自动化及仪表,2005.

[3]何衍庆.集散控制系统原理及应用[M].化学工业出版社,2009,6.

[4]赵冬霞.和利时公司的集散控制系统发展战略研究[D].哈尔滨理工大学,2013.

浅谈DCS自动控制系统的调试 第2篇

【关键词】D C S、调试、方法、故障诊断、处理

【中图分类号】 C931.9【文献标识码】 A【文章编号】1672-5158（2013）07-0051-01

前言

分散控制系统DCS是以微处理机为基础，集先进的计算机技术、通讯技术、CRT技术和控制技术于一体的控制系统。主要通过操作站对整个工艺过程进行集中监视、操作、管理，通过控制站对工艺过程各部分进行分散控制。 其功能特点是：通用性强、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、显示操作集中、人机界面友好、安装简单规范化、调试方便、运行安全可靠等。不同的集散控制系统所实现的功能和调试方法也不尽相同，但总的内容与步骤大致相同。

一、DCS系统调试前进行检查

系统调试前的检查是为了保证开机顺利、可靠。通常集散系统不经检查是不允许送电和不允许开机的，而且在每次送电和每次开机前，都应进行必要的检查。

检查的主要内容如下：（1）检查主控室和现场控制站的空气温度、湿度、室内照度是否达到使用条件。为此要检查空调系统、照明系统和空气净化系统的运行是否正常，是否符合要求，有一项不合格，就不具备开机条件。若停机时间不长，而且不是因为环境问题停机，可以适当放松，只要环境的温度、湿度和净化度在控制范围之内即可。（2）导线绝缘电阻的检查，此项检查可以作为抽查项目。每个回路都有超载保护，可以抽查几个回路。检查方法是把导线和设备断开，用兆欧表测绝缘电阻。具体要求是：信号线路绝缘 ≥2MΩ，补偿导线之间的绝缘电阻≥0.5MΩ，系统电源带电部分与外壳的绝缘≥5MΩ。（3）供电检查分为两个步骤：：第一是装置的供电系统检查，包括UPS的检查和24VDC供电柜的检查；第二是供电电源的检查，包括熔断管容量的检查和负载性能的测试。

二、调试的主要方法

1、系统调试的覆盖方法

1）硬件调试项目覆盖。把硬件分类，制定调试表格，将具体的检验项目的正确状态、数据和允许误差填好。测试时按表格检查，注意记录。

2）软件调试覆盖。其实软件已经过厂家的出场调试，现场调试的主要工作是检查使用系统软件，对相应软件进行结构性测试和功能性测试。

3）单回路调试。根据回路接线图，将输入、输出信号按模拟量、数字量等类型分类，并按其范围和特点分组，排出调试顺序。无论一个回路的调试分几部分完成，每完成一部分即用色笔在回路图对已经调试的线路和单元做好标记，同时要做好相应的数据记录。

4）联锁回路调试覆盖。利用设计提供的信号联锁逻辑图或将线路图整理为逻辑测试图，对联锁系统进行逻辑功能调试。重点为测试前核对逻辑图。逻辑“1”和“0”的条件结果需双重测试。不能遗漏设计需要的逻辑功能，也不能出现多的逻辑功能。

5）程序控制系统调试覆盖。按程序表逐步测试，对每一步的进行条件、各元件状态、程序时间全面检查、试验。

2、系统调试的模拟方法

系统调试中采用综合模拟方法。采用这种方法的目的是在系统投入生产过程以前完整、真实的模拟过程参数，进行系统状态调试。

1）输入信号模拟。在系统中模拟输入过程变量相应的信号，使用0.05级数字万用表和数字式压力表做标准表，保证精度上的要求。

2）输出负载模拟。冷态调试时，现场负载不接入。对模拟量输出负载，可在控制室内有关盘中输出输入端子上接入与负载相当的小功率电阻，使其在屏幕上正常显示。当数字输出信号的负载需要时，可用信号灯模拟。热态调试前拆除模拟负载。

3）系统模拟。系统模拟主要使用在重要且复杂的联锁系统，采用冷态调试。制作模拟板，数字信号用开关和信号灯模拟，模拟量信号可由简易电子元件线路产生。

4）故障模拟。故障模拟的主要目的是为了检查计算机系统对故障的检测诊断和冗余功能。送入越限信号，故障信号，测试操作站的显示状态。用切断电源、切断负载、拔出插件（卡）、人为调整和加临时跨接线等方法模拟故障状态，测试操作站对相应故障的检测诊断和冗余功能。

三、调试人机对话

利用DCS操作站等人机接口的功能，如各单元插卡的发光二极管显示，以及现场的显示操作部分等，或必要时在端子上插入临时的人机接口，提高系统调试的速度、效率和准确性。其要点是：数据通道按三级优先权通讯。对不同的功能画面，扫描周期不同。注意调试中相应等待、监视、延时，不要急与对话。延时也包括调节单元的滞后，如向调节阀发送改变输出信号后，需等待阀的动作时间。

四、DCS系统现场调试中的故障诊断与处理

DCS系统尽管有很多优越性，给现场安装，调试及系统运行带来了很多方便，然而要保证控制系统输入输出点顺利开通，所有回路、联锁及报警系统安全、正确、可靠地投入运行，仍然必须注意现场安装，调试的高质量与高效率，及时排除隐患。根据以往的经验，在施工过程中要注意以下几个方面的问题，并采取相应的措施。

1、常见的硬件故障及软件故障

常见的硬件故障有：（1）系统插卡和元件故障。（2）线路故障。（3）电源故障。

软件方面的故障有：（1）程序错误。（2）组态错误。

2、故障测试的基本途径

现场调试主要包括三部分：硬件调试、软件调试和系统调试。硬件调试和软件调试也可以和现场安装后对DCS系统的设备检验工作一起进行。系统调试是安装后投运前对软件、硬件的综合性的最终检查。可以充分利用制造厂提供的故障检查流程图和故障诊断表。

3、故障的位置及处理

（1）DCS系统能及时对挂在总线上的各回路进行周期诊断，通过检查如发现异常现象，其内容就被编译成代码，经由总线的操作站传递信息，从而在CRT上显示和报告故障发生的位置。通过CRT了解故障情况后，应进一步通过机柜的有关卡件上的发光二极管的显示状态查询不正常状态的故障内容。插件外部的故障则要逐步检查分析。

（2）常见的故障定位方法：根据故障现象、范围、特点以及故障发生的记录，直接分析，判断产生的原因和故障的部位，查出故障。对一些明显的有外表特征的故障，通过外观检查，判断故障部位，如插头松动、断线、碰线、短路、元件发热烧坏、虚焊等等。有的故障是暂时性的，可以通过人为的摇动，敲击来发现。对怀疑有问题的故障部件，用备件或同样的卡件进行替换，或相互比较。注意替换以前要分析排除一些危害故障，如电源异常，负载短路等引起的元件损坏的故障，若不先行排除这些故障则替换后可能会继续损坏元件。当故障范围不明时，可对故障相关的部件、线路进行分段，逐段分析检查。将某些部件或线路暂时断开，观察故障现象变化情况，逐步缩小故障范围，以确定故障部位。

测试中若发现组态错误，可以核对组态表格和组态数据。对组态的修改要有专人负责。对于组态点，在调试过程中要逐一核对。对调试中的某些信号，有时还需要临时改变组态数据，以方便调试回路，调试完后应恢复原来的状态。

应用软件的编制一般在设计阶段已经完成，因而在现场调试时难免会有一些程序上的修改，包括程序编写错误和控制上的变化修改。每套系统都有特定的编程语言，在调试中可以对程序进行检查和运行。

在系统调试中如故障无法进行在线诊断，可进行离线诊断。操作站的离线诊断主要是利用专用设备进行调试，检查有关功能。

结束语

系统调试是DCS投运的重要环节，根据工作经验，总结出DCS在系统调试中的一些方法和步骤，只有把DCS系统调试好，才能保证DCS的顺利投运。

参考文献

浅谈DCS系统维护管理 第3篇

DCS系统即分散计算机控制系统,是(Distributed Control System)的缩写,是20世纪70年代发展起来的一种工业过程控制系统。我们电厂所采用的DCS系统是上海新华公司的XDPS系统,它是一套集计算机处理技术、网络通讯技术、数据库技术和自动控制技术为一体的工业自动化控制系统。它主要由分布式处理单元(DPU)、工程师站(ENG)、操作员站(OPU)和历史数据站(HSU)组成。DCS系统作为电厂的“大脑”,它的稳定运行与否,决定着电厂的运行质量和安全。

由于DCS系统主要是由集成电路构成,决定了其在长期运行过程中不可避免地受到温度、湿度、氧化、灰尘、电源扰动等因素的影响,这些因素是DCS元器件老化不稳定的重要诱因,因此维护好DCS系统,保证其可靠稳定运行,对于电厂来说至关重要。本人以多年的日常运行擦拭和停机大小修维护管理经验来谈谈自己的一些看法,供大家参考。

2 维护前的准备工作

(1)一定要熟悉DCS系统结构组成,如我厂的XDPS系统主要由分布式处理单元(DPU)、高速实时数据网和人机接口站(MMI)三大部分组成,熟记这些系统组成及其相关设备才能更好地进行维护管理工作。

(2)清楚每个模块的功能,了解其外部接线图,对于DCS系统内部的数据流向及其处理流程有着清晰的认知。

(3)熟知DCS系统各模块及就地仪表的工作状态及故障状态指示灯的含义,掌握这些有助于及时发现并处理简单故障。

(4)做好DCS系统硬件和软件的备份,硬件的备份应以易损和重点部位为主。如我们厂的BCNET卡、电源模块和DPU模块,这些都是重要备件。软件的备份应对操作系统、DPU组态以及历史数据库进行定期备份,且备份应多样化,不局限于硬盘备份,应移动硬盘、U盘多重备份。

(5)整理收集好DCS系统相关资料,包括硬件资料和软件资料,以及相关厂家的联系方式,这样能在系统维护管理工作中节约时间和精力,并及时解决问题。

3 DCS系统的维护管理

DCS系统的维护管理主要分为运行中的维护管理和停运后的维护管理。

运行中的维护管理主要内容有以下几点:

(1)建立完善规范的DCS系统日常管理制度(定期巡检制度和DCS电子设备间管理制度),如DCS电子设备间禁止使用手机和对讲机,因为这些通讯设备容易产生电磁干扰。

(2)规定热控人员对DCS机柜进行定期点检,DPU工作状态,冗余设备运行状态,电源模块发热情况以及电压值,卡件指示灯情况,网络通讯状态,并填写运行日志以便进行设备工况分析。

(3)每天检查电子间温湿度情况及DCS机柜内的散热风扇运行情况,系统接线是否牢靠以及接地情况。

(4)检查DCS系统组态、报警记录及SOE(顺序事故记录)情况,如出现报警应首先确认是否误报,再依次查找故障点。

(5)检查GPS时钟搜星情况,天线周围无遮挡物,DCS系统时间是否与GPS时间同步。

(6)严禁MMI站安装与DCS系统无关的软件,操作员站以及工程师站电脑禁插私人移动设备。

(7)不得随意将DCS系统与外部系统连接,防止计算机病毒传播到DCS系统中。

(8)对于运行中暂无法处理的缺陷统计汇总后等停机处理。

(9)预防性维护,对于关键设备定期检测电子元件寿命,进行预防性维护更换,防止出现因电子元件的老化而导致的设备故障。

运行中维护管理应注意的问题:

(1)由于机柜下层就是电缆夹层,情况复杂,容易出现鼠害,因此应封死机柜下方的电缆入口,有必要时在机柜内放置粘鼠板。

(2)运行中更换故障卡件,新卡件一定要用防静电袋包裹,避免直接用手接触元器件,同时在更换卡件时,一定要采取防静电措施,带防静电手环或先进行人体放电,同时要注意更换卡件前确认跳线地址正确。

(3)运行中经常会碰到测点跳变的情况,大部分情况是就地接线端子松动或DCS机柜端子板通道损坏造成的,但也有不少是强电磁干扰导致的,这时就应该检查信号线屏蔽与接地情况,并尽量使信号线远离干扰源。

(4)运行中需要对组态进行优化,增加或删除测点和逻辑,必须提前将组态做好备份,并做好详细记录。

(5)系统运行一段时间应检查电脑磁盘空余容量并进行磁盘整理,对于没有用的数据清除,定期导出历史数据到移动硬盘。

(6)定期检查操作员电脑权限,网络端口配置是否正常,严格工程师授权的管理,禁止非热控人员私自登录并修改组态。

停运后的维护管理主要内容有以下几点:

(1)按规程要求对各DCS机柜及其卡件进行清灰处理,对于运行期间无法更换的故障元件进行更换。

(2)对操作员站及工程站电脑进行清灰处理,给CPU重新涂抹散热硅脂,擦拭内存金手指、磁盘进行优化处理,保证电脑运行流畅。

(3)检查各机柜、UPS及各类电源模块供电情况,对于电压偏低的电源模块进行检查处理,如果需要及时更换。

(4)对DCS机柜内的DPU、卡件及网络进行冗余测试,并对冗余测试结果做好记录。

(5)检查系统接线、插头是否牢靠,防止虚接,对于易松动的地方紧固处理。

(6)检查机柜散热风扇运行情况,对有故障和因老化起不到散热作用的风扇予以更换。

(7)测量DCS系统接地电阻,保证各机柜的接地铜排到大地的接地电阻≤2.5Ω。

停运后的维护管理应注意的问题:

(1)DCS系统停电检修前需确认有关生产设备已停运且组态信息保存完毕,停电手续办理完毕,然后按照先单个电源后总电源的步骤依次停电,不得随意停掉系统总电源。

(2)清灰过程中用到的压缩空气必须干燥、无水无油污,压力在0.05MPa左右,清灰用到的吸尘器必须是大吸力吸尘器,保证能及时吸走扬起的灰尘。

(3)在检修DCS机柜期间必须做好防静电措施,带好防静电手环或进行人体放电。并尽量不碰触卡件电路部分,拆卸的卡件应放置在防静电垫子上。

(4)DCS机柜内的电源模块发热厉害、老化快,容易出现电压不足的情况,可先清洗触头去掉锈蚀部分,再清洗电源背板和接线处,如果未解决就要考虑更换新的电源模块。

(5)卡件清灰完毕回装到机柜槽位中应确保编号准确无误,并检查各卡件的连接电缆应插接到位且牢固无松动。

(6)对于机柜散热风扇也应清扫,保证其清洁、无灰、无污渍,对于一些转动不灵活的散热风扇应及时更换。

(7)确认检修工作结束后,按规定通电试运,测量各等级输出电压正常,DPU、卡件工作状态正常,最后进行切换功能检查。

(8)对于长期停用的DCS设备也应定期清洁维护,并做好相关备份工作,定期对该停用设备通电,确保该DCS设备处于完好备用状态。

4 结束语

DCS系统的维护管理工作对于电厂的安全和稳定运行至关重要,而要做好维护管理工作的关键在于“防患于未然”。作为DCS系统维护管理人员,只有不断地在日常维护管理工作中排除隐患,总结经验,才能逐步提高维护管理水平。

参考文献

[1]谢彤.DCS控制系统运行与维护[M].北京理工大学出版社.

[2]陈斌.DCS自动化系统的维护和应用探析[M].科技创新与应用,2012.

[3]皮博源.浅谈DCS在电厂热工控制系统中的应用与管理维护[M].科技创新与应用,2015.

[4]刘晨光.火电厂分散控制系统故障分析与维护[M].电子技术与软件工程,2013.

DCS控制系统的维护 第4篇

关键词：分散控制系统；现场总线；火电机组；电气

一、大型火力发电机组的控制系统

（一）现代化大型发电机组的特点

1.热力系统庞大，生产过程复杂；

2.由于单机容量大，它的辅机和辅助设备数量多，容量大，结构也复杂；

3.生产工况变化多、操作频繁和复杂；

4.大型机组的控制对象和参数多，控制机构多，各种扰动也多。

（二）新型DCS的体系结构

第四代DCS的体系结构主要分为四层结构:现场仪表层、控制装置单元层、工厂(车间)层和企业管理层。一般DCS厂商主要提供下面的三层功能，而企业管理层则通过提供开放的数据库接口连接第三方的管理软件平台(ERP、CRM、SCM等)。各层的功能简要介绍如下:

1.现场仪表层

其主要工作是把现场的各种物理信号(如温度、压力、流量、位移等)转变成电信号或数字信号，并进行一些必要的处理(滤波、简单诊断等);或者把各种控制输出信号转变成物理变量(如阀位、位移等)。

2.装置控制层

装置控制层的任务是完成各生产过程的优化控制计算和最佳设定值的设定，负责现场仪表层的协调管理以及与上位工厂监控与管理层的联系。

3.工厂监控与管理层

工厂监控与管理层负责全厂的生产协调，指挥和控制生产的全局。包括制定生产计划，实现生产调度，协调生产运行；安排设备检修，组织备品备件；收集生产信息，监督生产状况，调整生产策略;分析生产数据，进行生产评估等等。

（三）新型DCS的特点

1.集成化

DCS的集成化体现在两个方面:功能的集成和产品的集成。当今的DCS厂商更强调的系统集成性和方案能力，DCS中除保留传统DCS所实现的过程控制功能之外，还集成了PLC、RTU、FCS、各种多回路调节器、各种智能采集或控制单元等。

2.DCS变成真正的混合控制系统

几乎所有的第四代DCS都包容了过程控制、逻辑控制和批处理控制，实现混合控制。这也是为了适应用户的真正控制需求。

3.DCS采用现场总线技术，功能进一步分散化

所有的第四代DCS都包含了各种形式的现场总线接口，可以支持多种标准的现场总线仪表、执行机构等。

4.现场处理部件更加小型灵活

微处理器技术，低功耗高集成度电子芯片技术的发展，使第四代DCS几乎都转向了小型或微型控制站机构。

5.DCS平台开放型与应用服务专业化

第四代DCS全部支持某种程度的开放性。开放性体现在DCS可以从三个不同层面与第三方产品相互连接:在企业管理层支持各种管理软件平台连接:在工厂车间层支持第三方先进控制产品;在装置控制层可以持多种DCS单元(系统)。

二、电气控制系统的实现方案

（一）智能终端设备(ST)和现场总线(FB)连接方式

现场总线(FB)是一种开放全数字化的、双向多站的计算机网络，通过该网络将智能终端设备(ST)、主控制计算机和现场设备连接起来。传输信息为数字信号，可以各个接点共用一条物理传输介质。智能终端设备(ST)是建立在微电子技术发展之上、大规模集成电路、嵌入式系统，由CPU、存储器、A/D转换器及1/0回路等集成的设备。具体实施为:扩大用通迅接入DCS的内容，增加电气设备通过通迅接入DCS系统，增设电气后台工作站。用现场总线将这些智能终端设备及专用装置的通迅接口连接起来，通过通迅管理装置连接至DCS系统、电气工作站及电厂MIS系统等，组成一个分层分布式的综合自动化系统。

（二）系统构成

第一层:测控保护层

由大量的保护和自动装置构成，主要由分散安装于就地开关柜的智能终端装置、发变组保护、AVR、ATS、ASS等组成，保护功能完全独立。

第二层:通信管理层

该层将DCS对测控保护层的控制命令，或电气后台工作站发出的修改定值命令等，下发至各有关装置，同时，将各装置上送的信息送至DCS系统或电气后台工作站。通迅管理层具有通信接收、发送、规约转换等功能。

第三层:上位机系统

包括DCS系统和电气后台工作站系统。电气后台工作站系统主要负责电气系统设备的管理维护、电能计量、故障录波和保护定值修改及下达等工作，由DCS系统来完成画面显示、报表生成、打印、控制、事件记录报警等。

（三）智能终端设备现场总线设计的优点

系统采用分层分布式体系结构，结构清晰、灵活，可以分阶段实施，扩充方便，对于现场一次设备增加只需增加相应的智能终端，并将智能终端连接到通迅管理层就可实现系统底层扩展，每个前端机或通迅管理单元的扩展多达数百个智能终端。兼容性好，通迅管理层提供的前端机或通迅管理单元可提供各种接口，用于连接各种不同类型的智能终端来完成自动化功能，可以将任何开放设备纳入监控网络。

系统模块化的设计理念提高了系统的可靠性。若干前端机或通信管理单元构成并行厂用电气监控网络，保证了一个通信单元下的通信故障不会干扰网络的其它部分，系统结构采用双网方式，网络可靠性好。从上述经济比较看投资有所减少，并且系统丰富的统计管理功能提高了运行管理效率，降低了运行维护成本。

三、结束语

将火力发电机组电气系统纳入DCS进行监控有利于实现机、炉、电一体化控制.而成为一种趋势。目前，除电气专用装置如微机保护、自同期装置、发电机励磁控制装置等以外的电气控制已开始纳入了DCS。未来，符合现场总线技术标准的智能现场设备中植入具有控制器功能的控制模块，并以符合某种现场总线协议标准的通讯方式与DCS相联接的现场总线控制系统是工程设计上的突破点。

参考文献：

［1］梁庚，白焰，李文.以现场总线控制系统为基础的火电厂全程自动化和信息共享[J].中国电力,2004,(1).

DCS控制系统的维护 第5篇

DCS (Distributed Control Sys) 是集散控制系统的简称。是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统, 其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。DCS集散控制系统具有适应性好、扩展性强、控制能力优越、可靠性高、可维修性强等特点, 系统中的所有设备可分4个层次, 自下而上分别是:现场层、过程控制层、操作监控层和管理层。

现场层的设备一般位于被控生产过程的附近, 比如:变送器、各类传感器、执行器、电动门等, 它们将生产过程中的各种物理量 (温度、压力、流量、液位、振动等) 转换成电信号 (4-20m A、1-5V) 或数字信号, 送往过程控制站或数据采集站, 同时还将过程控制站输出的控制量转换成机械位移, 带动调节执行机构, 实现对生产过程的控制。过程控制层主要由过程控制站和数据采集站构成。过程控制站接收现场设备, 如传感器、变送器来的信号, 按照一定的控制策略计算出所需的控制量, 并送回到现场层的执行器中去。过程控制站可以同时完成连续控制、顺序控制或逻辑控制功能。操作监控层的主要设备有运行员操作站、工程师站。运行员操作站是运行人员与集散控制系统相互交换信息的人机接口设备, 运行人员通过运行员操作站来监视和控制整个生产过程, 同时还可以打印各种报表、曲线和画面等。工程师站是为了控制工程师对集散控制系统进行配置、组态、维护所设置的工作站。管理层一般指电厂的厂级管理计算机。

2 DCS系统故障类别

⑴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。在DCS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。这类故障一般是由于仪表本身的质量、寿命以及仪表周围复杂的生产环境所致。

⑵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。

⑶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也是局部的, 比如:参数显示没有变化, 排除现场仪表故障可能后仍不能操作执行机构和电动门等。它们主要是由于使用不当或使用时间较长, 模块内元件老化所致。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。

⑷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系统投运调试阶段。因为应用软件程序复杂, 工作量大, 所以应用软件错误难以避免, 这就要求在DCS调试试运阶段热工人员和运行人员应十分认真, 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。

⑸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。

3 DCS系统故障特点及维护

对于DCS系统故障的处理大致有以下方法: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;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;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;若是DCS系统本身故障, 应确认是硬件故障还是软件故障。若是硬件故障, 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, 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。若是软件故障, 还应确认是系统软件还是应用软件故障;若是系统软件故障, 可重新启动看能否恢复, 或重新装载系统软件重新启动;若是应用软件故障, 可检查用户编写的程序和组态的所有数据, 找出故障原因。

4 DCS系统日常维护

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。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。供DCS系统的电源自投装置要定期进行自投试验。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等设备的良好散热。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。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。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长或电气运行人员立刻恢复市电, 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。

摘要：通过对米东热电厂DCS系统的长期运用, 现场积累了一些DCS系统的故障处理方法及维护经验。介绍了DCS集散控制系统故障分类, 通过加强DCS系统的日常运行维护, 提高了电厂DCS系统运行稳定性。

DCS控制系统的维护 第6篇

DCS控制系统的硬件设备都是由电子元件和大规模集成电路构成, 结构紧密, 部件多采用冗余容错技术, 运行可靠性得到了极大的提高。但受到安装环境因素 (温度、湿度、尘埃、腐蚀、电源、噪音、接地阻抗、震动和鼠害等) , 和使用方法 (硬件老化和软件失效等) 的影响, 不能保证DCS控制系统长期可靠、稳定的运行。

2. 原因分析和确定要因

2.1 原因分析:导致上述现象的原因要从以下五个方面来分析:

2.1.1 人为因素:岗位人员操作水平

2.1.2 设备因素:设备的部分硬件维修难度大

2.1.3 方法因素:维护的方法不科学

2.1.4 环境因素:空气干燥、控制室静电大

2.1.5 物料因素:备件采购周期过长

2.2 确定要因

3. 确定活动目标

3.1 能够满足生产需要, 保证控制系统的工作稳定、可靠;

3.2 缩短系统的平均无故障时间6-8小时。

4. 确定方案和实施方案

4.1 确定方案

经过认真研究分析存在的各项因素后, 针对非要因, 根据现场情况, 逐一做了细致的排查、效果检验等工作, 基本可排除非要因引发的系统问题。

4.2 实施方案

4.2.1 自控系统硬件方面的维护

根据目前的设备使用情况, 将自控系统的维护工作分为:日常维护、预防性维护和故障后维护。

日常维护

(1) 操作站的维护

根据环境和使用情况, 对操作站进行全面检查和除尘。将PC机断电, 打开机壳, 用吹风机或皮老虎将机壳内的灰尘吹净, 或用用防静电清洗剂清洗灰尘较多的硬件。

(2) 卡件柜的维护

卡件柜是DCS控制系统硬件集中的核心部位, 对于卡件柜的除尘和硬件维护只能在检修期间完成。

(3) 总线的维护

DCS系统总线是整个系统的中枢神经, 系统的总线都为冗余设计, 总线的维护可以随时进行, 可以除尘或接线检查, 但为了生产的安全性, 这项工作建议最好在停工检修期间完成。

(4) 接地系统的维护

接地系统对DCS系统的稳定运行也起着很重要作用。DCS系统的接地包括系统接地和保护接地。系统接地又称为逻辑地, 能够保证DCS系统接收正确的输入信号。保护地与电气系统地相连接, 对DCS系统的设备起到保护作用。至少一年一次对各机柜之间及各操作站间的接地进行检查并对接地极做绝缘测试。

预防维护性维护

一个密封:密封有灰尘、潮气和鼠害或其它有害昆虫的走线孔、地沟 (坑) 等;

两个保持:保持机柜间室温控制在26℃范围内, 一定程度的加湿, 确保消除静电;保持操作员键盘的清洁, 防尘、防水;

三个杜绝:杜绝随意拆装或改装控制设备, 扯仪表电缆、接电线、供电电路、通讯电缆;杜绝操作站上使用非正版软件、软盘、光盘、存储介质, 以防止病毒程序入侵;杜绝在操作站上进行非生产所需的其他操作或软件应用。

故障维护

故障维护通常发生在系统出现故障后, 针对问题存在的部件或位置, 采取的必要的维护或维修措施。

4.2.2 关于控制系统软件的优化

(1) 优化操作站计算机 (PC机) 的操作系统和设置, 增加系统缓存值;

(2) 优化操作站的系统功能, 删除目前已经不用的组态文件, 如:消除不必要的趋势记录笔、删除操作站部分已停用仪表的组态单元 (如丘东火炬回收仪表的组态) 、流程图画面、顺控表等;

(3) 工程技改组态时建议尽量减少使用通讯, 尽量采用输入输出模块, 减轻CPU的负担;

(4) 优化软件控制, 将其中一些没必要用“高速扫描”的功能块改为“中速扫描”或“基本扫描”;

5. 效果检查和效益分析

采取上述措施后, 控制系统的稳定性和可靠性的得到提高, 减少了系统故障, 避免了计划外停车, 节约了生产成本, 保证了操作和控制的可靠性和准确性, 从而提高了装置安全性能, 确保了产品质量。

6. 下一步的打算

6.1 系统维护和优化的方法的到实践和证实后, 将此方法推广到同行业;

DCS控制系统的维护 第7篇

1 DCS系统故障分析处理方式

常见的DCS系统故障主要表现在DCS系统自身故障问题,人为因素所造成的DCS系统故障以及外部环境问题造成DCS故障等方面。

1.1 DCS系统自身故障问题

任何系统经过长时间的运行都会存在不成程度的问题,DCS系统自身故障问题是DCS系统的常见故障发生原因之一,主要是由于设计和安装中出现的问题,使得控制器易于出现死机、脱网等问题[1]。严重的还会造成操作员站黑屏、网络通讯缓慢等等,直接影响整体系统配置。DCS系统如果没有配备良好的接地系统和电缆屏蔽,也会比较容易受到干扰。

针对这一问题,可以通过科学配置DCS系统的电源,严格按照要求执行DCS系统接地工作等方式予以改善,有效处理这些问题。

1.2 人为因素所造成的DCS系统故障

DCS系统故障中的人为因素比例相对较高,人为因素主要包含工作人员自身操作行为不当,工作单位管理制度不够完善以及未能够按照相关规定执行各项操作要求等等[2]。

例如某单位在应用新华XDPS系统拌12DPU故障,即为因为缺少相应的备品,进而采用MEH系统作为DPU备品实现在线更换。在遇到机组重整的时候,#12DPU启动后便成为主控系统,但是逻辑仍然是MEH逻辑,这种问题影响下,造成人机接口站画面显示不正常以及数据频闪等问题,无法进行有效操作。同时,由于检修的工作人员在处理问题的过程中,误动了DSC继电器柜中的输出继电器,进而造成锅炉MFT问题。产生这些问题的原因均是由于个人的综合能力以及经验不足,需要加强对相关工作人员的综合技能指导,进而有效避免类似问题的发生。

1.3 外部环境问题造成DCS故障

外部环境问题所造成的DCS故障问题发生几率相对较低,但是在实际生产的过程中,也就不可忽视的内容[3]。外部环境问题造成的DCS系统故障常见原因有粉尘较高、环境温度和湿度不佳以及小动物因素等等。

例如某单位电子间风道处于DPU机柜的上方位置,机组运行的过程中消防水进入到风道当中,造成DPU设备进水,直接被烧坏。针对于这种问题,需要科学考虑外部环境因素,科学安排各项设备的位置,防患于未然。

2 DCS系统故障维护防范措施

2.1 DCS系统的设计调试

控制器和系统的配置需要充分分析其负荷率以及可靠性指标,将负荷率严格控制在有效范围内,避免“高负荷”问题所引发的各类不良问题。系统的控制逻辑分配问题需要特别注意,不能使系统的控制逻辑均处于同一个控制器当中,但是也不能处于冗余的配置之上,所以需要综合分析,科学选择控制器[4]。

2.2 DCS系统的运行

维护人员需要掌握精湛的技术和丰富的经验,有效处理DCS系统中存在的问题,了解各种设备硬件的相关性,系统的备份通常是通过操作系统完成。同时,可以借助移动硬盘等工具保证一盘一用。定期审查各类产品的售后服务时间表,对各类产品进行有序整理,保证电子间的封闭性和温度、湿度的适宜性,做好日常维护工作。

2.3 DCS系统的启停维护

机组在检修的过程中,需要对DCS系统进行整体性的维护,复位DCS系统中的DPU、CUP以及相关操作站、数据站,优化系统设施,并可以通过相关的测试,为DCS系统的运行奠定良好的基础。

3 结语

DCS系统故障问题是新时期社会发展的必然所需,可以通过DCS系统的设计调试,DCS系统的运行以及DCS系统的启停维护等方式,真正解决当前DCS系统故障所常见的DCS系统自身故障问题,人为因素所造成的DCS系统故障以及外部环境问题造成DCS故障等方面问题,保持DCS系统的有序运行。

摘要：随从DCS系统自身故障问题、人为因素所造成的DCS系统故障以及外部环境问题造成DCS故障三个方面分析DCS系统故障分析处理方式,并提出DCS系统的设计调试,DCS系统的运行以及DCS系统的启停维护等DCS系统故障维护防范措施。

关键词：DCS系统故障,分析处理,维护防范措施

参考文献

[1]王新胜.DCS系统在天然气处理站运行中常见故障分析及基本防范措施[J].中国城市经济,2011,08(12):116.

[2]张远强.火力发电厂DCS系统常见故障分析和处理措施[J].企业技术开发,2012,05(21):102-103.

[3]王建收,申健.火电厂DCS控制系统故障的应急处理及预防措施[J].中国电力教育,2013,05(17):229-230.

DCS控制系统的维护 第8篇

自动控制系统自从20世纪60年代开始应用以来, 在冶金、电力、石油、化工、轻工等工业过程控制取得快速发展。由于现如今很多的行业属于高新技术产业, 行业发展前景非常广阔。由于拥有高科技的特点, 它的质量生产设备, 监控设备, 性能要求非常严格。DCS系统的高可靠性容错技术、统一的软硬件平台, 先进技术和广泛的可用性等, 被广泛应用在生产过程控制行业之中, 并且取得了良好的控制效果。

DCS是分布式控制系统的缩写, 在国内产业被称为集散控制系统, 该系统是一种新型的计算机控制系统, 是基于集中控制系统开发。DCS控制系统由过程控制和过程监控两部分组成, 同时作为通信网络的链接来进行网络间的数据传输。DCS系统主要是四个方面的结合, 分别是计算机、通信、显示和控制四个方面。操作过程中分散控制、集中操作、分级管理、灵活的配置是其主要特征。DCS控制系统可以帮助我们快速工作, 让很多问题解决, 所以DCS系统的广泛应用成为了行业中的必然发展趋势。

二、DCS控制系统在煤化工行业生产中的应用

煤化工生产过程中一般分为两个阶段:反应部分和合成部分。通过反应塔中的触媒作为媒介, 将乙炔进行聚合生成聚合体, 生成的聚合体经过洗涤、冷却和加压等操作后, 通过吸收剂将其吸收。吸收塔中的吸收剂在吸收了混合气体之后形成饱和吸收液, 并进入解析精馏塔进行进一步的解析, 而没有被吸收的气体则进行循环的利用。DCS控制系统突出的优点体现在从简单的处理到最终的生产实现, 生产的过程控制要求高, 指标更加严格。并且集中现在以下两个方面: (1) 控制水平较高, 集中操作更方便, 能使员工在现场工作频率大大降低。 (2) 高可靠性的控制系统。使用DCS控制系统的过程中, 首先, 我们需要将生产分为单独的两部分。分别由两个US管理控制台控制的两个区域。两个控制台不能彼此影响。这使得总控制台可以及时观察具体情况。PM作为一个控制站, 在这过程中收集和运输的操作数据, 可以与其他设备通信。并且PM和操作站操作员和工程师可以沟通, 这样使工作的效率有了很大的提高。同时在使用DCS控制系统的过程中, 使用智能变送器可以让发射机和计算机直接交流, 仪表人员可以直接在US平台上完成配置发射机工作。发射机的应用具有较高的准确性和精度, 能够保证基础数据参数的准确性和处理能力。DCS控制系统的控制点位可以达到数百至数万名, 在工作中可以实现多个系统同时运行。

三、DCS控制系统在应用的过程中出现的问题和解决的措施

1安全问题

在DCS控制系统的工作期间, 系统处理器难免会出现一些问题。如果系统安装和系统抗干扰能力出现问题, 很有可能是系统安装过程中配置不合理造成问题, 或是系统在初始化的过程中出现错误。为了避免系统运行过程中出现事故, 公司和企业有必要采取一些措施来进行保证。在日常工作中, 我们需要进行定期检查系统的处理器, 对于旧处理器必须及时更换。减少接地系统和网络连接对系统所造成的干扰。与此同时, 对DCS系统的日常维护也很重要。

2通信问题

随着DCS控制系统的应用越来越广泛, 其在与其他控制系统进行通信量越来越大, 但是在一些特定的环境下, 通信质量会受到外界干扰。针对通信干扰的影响, 我们可以通过“点信息记录”和“标签名称”的方式来使信息进行有效的传输。

3报警系统

现如今DCS系统之中, 报警系统处于比较薄弱的环节, 为了增强报警系统的性能我们应该严格的设置其参数, 让报警系统更加的智能化, 发挥其真正的作用。

4接地和雷电保护系统

DCS控制系统在接地方面的区别是由其厂家不同造成的。但是“一点接地”是不可改变的。在化工生产的过程中, DCS控制系统必须具备较强的抗干扰能力才能确保系统可以稳定安全的运行。除此之外, 对接地线路也是有严格的规定, 必须按照要求来进行。防雷的方面办法相对来说就较为简单, 比如安装防雷器和使机器中的金属导线绝缘等措施都可以很好的解决这个问题。

四、DCS系统的维护

1日常维护

首先需要让系统DCS控制系统得到完善。下一个需要注意的是具体操作方面, 温度的要求是我们不能忽视的一个重要问题, 在工作中, 电动工具里面不能出现, 必须远离大功率电气控制系统, 还要做好防静电和屏蔽;保持室内清洁, 经常除尘, 定期清理系统, 此外必须DCS控制系统的防尘措施, 接地电路不能大于4欧姆, 尽量增强系统的安全性;DCS控制系统是非常重要的, 同时, 系统在使用过程中不能使用盗版软件, 尽量避免不可预测的问题发生。

2预防维护

电源和通讯要经常测试, 及时除尘, 对各个工作室进行检查, 用电方面要注意, 卡件也要检查。

3故障性维护

DCS控制系统的自我诊断功能是其较为智能化的一点。其可以在较短的时间内找到故障, 这个时候工作人员解决问题的时候就可以根据系统的自我诊断来快速解决了。此时, 对于工作人员也有了新的要求, 那就是必须要明白控制系统警报的含义。

4故障诊断和处理

尽管DCS系统在运行过程中, 我们对其进行了定期的维护和修理, 但有些故障仍无法避免。对于系统中出现的问题员工需要尽快发现问题, 并上传错误报警信息, 维护和检修部门根据接收到的错误信息解决问题。根据不同的错误, 系统检修的处理方式也不尽相同。

(1) 故障时必须首先检查是否由人为因素引起的, 系统故障中数据输入错误和联锁切换不当是常见的人为因素。如果发现是人为因素, 应尽快调整, 把损失减小到最低限度。

(2) 需要注意DCS控制系统的自诊断功能。当问题出现时, 我们可以根据自己的诊断的结果, 区分仪器外部仪器故障或内部故障。如果是内部仪器故障, 我们需要区分问题是硬件或软件, 以确定一个合适的解决方案和措施, 迅速解决故障。

(3) 在对DCS控制系统的卡件进行替换的时候, 首先要判断是否需要在线更换, 同时还应该考虑更换冗余卡是否会影响DCS系统的正常运行。

结语

综上所述, DCS系统充分利用了现代化的通信、计算机控制、显示等高科技技术, 将各技术的优势进行整合予以体现。同时DCS系统能够根据不同的用户的需求进行自行调整, 以满足广大用户的需要。DCS系统的应用避免了资源的浪费;并且在实施方面可以分布执行, 因而最大限度减少了用户的财务和技术风险。在DCS系统的日常运行过程中, 需要对DCS控制系统容易出现的通信问题、安全问题、故障问题等进行实时的监测和管理, 一旦发现问题及时进行确认并上报处理部门, 确保故障的及时处理。此外, 在DCS系统的运行过程中需要对系统进行实时的维护和检测, 包括日常维护、故障维护以及预测维护等方面, 确保DCS系统的正常稳定运行。现如今, 随着我国煤化工行业的快速发展, DCS系统在其中起到的控制和管理作用愈发明显, 其在今后的社会经济发展中必将具有更加广阔的前景。

摘要：现如今, 随着我国经济转型的不断深入, 我国煤化工行业得到了快速的发展, 由于煤化工行业所具有的高风险性和高复杂性, 使得在煤化工发展的过程中选择高效的控制管理系统显得尤为重要。随着DCS系统在自动控制系统中的提出和不断完善发展, 其已经在电力、石油、冶金、化工以及机械等很多行业中得到了广泛的应用。由于DCS系统综合了通信、计算机和控制等多方面的技术特点, 其表现出较高的适应性和智能性。本文针对煤化工行业的实际特点, 结合DCS系统运行中容易出现的问题以及相关的维护方法进行了探究, 具有较高的指导意义。

关键词：DCS系统,煤化工,自动控制系统

参考文献

DCS控制系统的维护 第9篇

摘要：随着人们环保意识的加强，对燃煤电站烟气进行脱硫是必不可少的过程，本文依据烟气进入海水脱硫系统的温度在一定程度上决定了脱硫的效率这一原则，介绍了Symphony DCS系统应用到海水脱硫工程中对温度控制方面的策略和实现方法，采用了数学PADE近似理论和现代控制理论中最优控制原理对具有滞后性的温度控制进行优化，利用COMPOSER提供的C语言接口进行组态，并给出了具体的实现方法，经过现场的实际运行，证明这种方法切实可行。

关键词：海水脱硫；DCS系统；烟气温度控制

摘要：随着人们环保意识的加强，对燃煤电站烟气进行脱硫是必不可少的过程，本文依据烟气进入海水脱硫系统的温度在一定程度上决定了脱硫的效率这一原则，介绍了Symphony DCS系统应用到海水脱硫工程中对温度控制方面的策略和实现方法，采用了数学PADE近似理论和现代控制理论中最优控制原理对具有滞后性的温度控制进行优化，利用COMPOSER提供的C语言接口进行组态，并给出了具体的实现方法，经过现场的实际运行，证明这种方法切实可行。

关键词：海水脱硫；DCS系统；烟气温度控制

摘要：随着人们环保意识的加强，对燃煤电站烟气进行脱硫是必不可少的过程，本文依据烟气进入海水脱硫系统的温度在一定程度上决定了脱硫的效率这一原则，介绍了Symphony DCS系统应用到海水脱硫工程中对温度控制方面的策略和实现方法，采用了数学PADE近似理论和现代控制理论中最优控制原理对具有滞后性的温度控制进行优化，利用COMPOSER提供的C语言接口进行组态，并给出了具体的实现方法，经过现场的实际运行，证明这种方法切实可行。

临淄热电调试DCS故障诊断及维护 第10篇

分散控制系统 (Distributed Control System以下简称DCS) 自问世以来, 通过不断的发展和完善, 在火电中的应用已经成为一个必须具备的控制手段。本文将通过结合在临淄热电厂调试阶段的实际情况中所遇到的一些问题, 分析故障的原因及如何对其进行维护处理。

临淄热电厂2012年准备在原有机组的情况上扩建两炉两机。锅炉是露天布置, 自然循环煤粉炉, 四角喷燃, 中间储仓式制粉系统, 固态排渣。主蒸汽额定蒸发量为280T/h, 主汽压力9.81MPa, 主汽温度540℃, 给水温度225℃。汽温调节方式:过热蒸汽采用喷水减温方式调温。

1 HDPF控制系统常见问题

1.1 现场设备故障

现场设备包括现场的各种电动、气动、液动执行机构、热工测点和变送设备等, 当这些设备发生故障时, 就会直接影响到DCS的控制性能和精度。本次调试阶段遇到最多的就是这类问题, 在调试电动执行器、风门挡板的时候, 现场执行机构经常出现卡涩现象, 导致反馈信号不能真实反映控制意图;变送器的引压管路的敷设不合理导致压力测量不准确。例如, 对于给水流量, 主汽流量, 汽包水位这些测量值就出现过这种情况, 排除了软件组态、差压信号、相应补偿的问题, 可以确定是设备本身的问题。现场也出现过把S型热电偶当成K型热电偶的情况。所以一旦出现画面参数不能正确显示, 执行器的反馈无法受输出控制, 还有电动机无法启停, 电动门无法开关的情况, 首先要怀疑设备本身是否有故障。

1.2 DCS系统故障

DCS系统本身存在缺陷导致系统瘫痪, 这类故障极少出现, 一套成熟的DCS系统, 是经过不断测试完善之后才能应用到工程上, 所以这种情况很难出现。倘若系统本身出现了故障, 可以尝试重启系统。本次调试没有碰到此种情况。

1.3 DCS硬件故障

此类故障一般多出现在DCS机柜处, 主要是卡件的损坏。例如调试阶段通过软件上硬件配置软件这个自检功能的检测, 发现数据经常有离线或者断线情况, 画面数据不刷新, 在排除了现场设备的故障以及组态上的问题后, 最后排查到卡件, 发现由于不正确的拔插导致卡件上的管脚歪曲, 或是卡件未将螺丝拧紧, 卡件松动导致卡件离线。还有一种情况是机柜内的散热不好, 湿度和温度也会影响到卡件的补偿精确度和本身的使用寿命。

1.4 DCS软件故障

软件本身引起的故障。调试阶段的组态工作时经常出现这样的问题, 由于工作量大以及复杂性, 是出现概率很高的问题。

1.5 网络异常

网络故障一般都会出现DCS系统离线的情况, 本次调试就出现过画面间断性卡住, 通讯中断, 严重时DCS无法操作的问题。HDPF控制系统网络是A, B双网互为冗余的结构, 调试期间曾由于AB网串接构成环网, 数据量过大造成网络堵塞。

1.6 干扰问题

由于电厂环境的复杂性, 这类问题也是属于比较普遍的一个问题。其主要原因有电磁干扰, 错误的接地, 电源引入干扰等。本次调试阶段也遇到了此类问题, 例如减温水差压信号波动很大, 最后发现造成此现象的原因为多点接地, 由于变送器信号除了供给DCS使用外, 还可同时提供给其他设备使用, 因而这种信号常常串联使用。如果串联的其他设备输入端有接地点, 将造成两个以上装置共地, 因而产生分流, 导致DCS的AI信号失真。AI信号失真, 轻则使DCS的显示值不准确;重则导致调节作用失常或保护装置误动作, 产生严重后果。

1.7 操作不当

运行人员不熟悉系统或者误操作引起的故障。在做动力实验的时候, 曾经发生过排粉机误操引起锅炉跳闸的事故。

2 HDPF控制系统故障维护处理

2.1 现场设备故障维护处理

设备本身的故障一般是由于设备本身质量不过关, 或者现场环境恶劣导致仪表使用寿命不长, 建议及时更换质量较好的设备。

2.2 DCS系统故障维护

系统出现卡死不可控的情况, 可以重新进入软件, 或者重启一下DPU。

2.3 硬件维护

硬件上的故障需要各方人员相互配合来解决, 一般DCS系统都有自诊断的功能, 充分的利用这个功能, 找出相应硬件部分, 拧紧螺丝不要让卡件松动。如果是卡件上某个点的问题可以换到相近备用点来解决, 如果是卡件问题, 及时更换卡件。机柜内的温度湿度需要保持在正常工况中, 通风散热问题要做好。此类问题一般仪表电气安装调试人员会事先配合打通所有回路, 排除不难, 正常运行之后, 极少再出现此类问题。

2.4 软件维护

软件问题, 也是需要不断配合各方人员进行修改的。由于软件画面和组态工作量极大, 必然会出现变量错误的调用问题。这类问题首先也需要配合安装人员打通所有回路, 确认电动门、执行器、电动机在DCS上可以正常操作, 保证逻辑的无误。一些逻辑保护需配合电厂人员和安装人员先把静态实验全部测试完毕。调试阶段逻辑组态和主画面根据现场实际情况会有许多地方需要修改, 软件问题和硬件问题大部分都可以在调试阶段解决, 正式运行之后基本上无需变动。

2.5 网络故障维护

出现网络问题, 首先可以PING一下DCS的主控制网络和系统网络, 若出现数据丢失情况, 则可以确定网络存在问题。比如本次调试时碰到画面间断性卡死无法操作的情况:首先, 确定网线是不是过长, 过长则需加中继器或者改成光纤;其次, 排除是不是A, B双网构成了环网;再者, 如果交换机有问题, 可以切换主副网络时重启交换机来解决网络堵塞的情况。如果遇到数据库算法无法下装的紧急情况, 可以用移动工程师站单独把数据库和算法下到每个DPU中做应急处理。

2.6 干扰故障维护处理

干扰问题首先一定要保证良好的接地, DCS一定要单独接地。倘若要串联其他设备使用, 变送器信号必须添加隔离措施。现场环境比较恶劣时, DI信号也可采用隔离继电器, 以确保安全, 万一发生事故时, 只烧毁继电器, 卡件能够保证安全。

2.7人为故障处理

对于操作不当的问题, DCS厂家需要及时向运行人员提供操作手册, 并组织培训, 使运行人员能够掌握DCS基本的操作。要避免无关人员操作DCS, 下装数据库或者算法的时候需要经过热控工程师或者相关领导的同意。

3 结束语

在调试阶段虽然遇到不少问题, 但是通过各方配合及时找出原因, 解决问题, 保证了DCS对电厂运行的积极作用。目前, #6号炉已经正式起炉4个月, 期间DCS系统运行稳定, 数据采集正常, 各连锁保护投入保证了锅炉的安全运行。HDPF控制系统的正常投入运行表明国产DCS正在走向一个成熟的阶段。

参考文献

[1]温艳梅.浅谈电厂DCS系统的故障诊断和维护[J].河北煤炭, 2006, 06.