热电厂自动分散控制系统的应用

摘 要：自动管理以及自动控制成为了目前各行业生产的主要发展趋势，而对于热电厂，其生产以及管理的自动化发展已经逐步的得到了完善。其中分散控制系统在热电厂的自动控制系统中应用效果最佳，因而得到了广泛的认可。文章主要对DCS（分散控制系统）的具体应用进行了分析，通过对其应用中产生的常见故障的论述，提出了一些较为合理的维护措施、管理措施。

关键词：热电厂；自动分散控制系统；应用

1 DCS系统故障

1.1 就地设备

一次元件出现故障而带故障运转以及控制设备的隐藏故障是因其就地设备故障发生的主要因素，对于就地设备进行诊断的方式同设备的普通诊断基本相同，但是由于故障具有隐蔽性，因此需要维修护理人员具有较高的专业诊断水平。所以，对找出的故障应当及时处理，避免由于就地设备故障对分散控制系统运行的影响。

1.2 操作员站的系统运行故障

分散控制系统在运行中由于操作员站的系统故障而产生的运行问题是常见的系统质量问题，无论是国产系统还是进口系统，操作员站都会出现不同的死机问题。而这一故障的诱发因素很多，且较为复杂。冷却风扇的故障以及运行异常、卡件、硬盘的故障或者运行异常。而认为操作失误造成的系统故障，如在设备的启动以及软件的安装时，是出现人为操作失误故障产生的高发时段。

1.3 外接设备的不正常运行

分散控制系统的操作大多是由鼠标以及键盘进行指令的输入，以此控制整个系统的运行管理，所以鼠标和键盘的使用量较大，所以故障的发生频率较高，是较为容易出现问题的部位。对于鼠标键盘故障的判断可以通过重启计算机判断，若是重启后鼠标键盘仍旧不能使用，则应当对其进行更换，以避免由于设备故障造成的系统操作失误，影响分散控制系统的正常管理操作。而系统所用鼠标必须为专用鼠标，普通鼠标无法适应系统操作需要。而键盘故障中较为常见的就是数据线的连接无效，对于该类故障可以根据实际需要进行处理。

1.4 电源

在现在的分散控制系统中，由于电源故障造成的系统运行问题较少，但在运行初期会出现较多的电源故障，主要是由于保险配置不当造成。因此系统运行的过程中电源会由于备用电源的无法使用而造成一些故障，另外电源的插座也会由于接触不良造成一些问题。因此对于插座可以使用端子排进行可靠性的保障。另外电源由于长期使用，空气开关的整定值会发生变化，因此对于空气开关应当进行定期的校验。诸如三炉两机的分散操作系统，在操作员站的供电主要由冗余切换进行电源的提供；而服务器的运行中，电源主要由厂用电源以及UPS记性供电；对于I/O控制站，主要将电源分配给两个模块进行电源的供给，经过输出，对主控单元或者是控制站模块进行供给使用。实际的应用中，现场系统的电源供给并不提供相应的电源柜以及双路电源，因此系统的稳定运行应当保证UPS电源有一路是通畅的。另外系统的运行电源供给由单独的电源段进行供电，该路电源段不能对其他荷载设备进行供电，尤其是大负载的设备供电。

1.5 系统的干扰问题

接地问题是干扰问题产生的主要原因，而干扰的主要来源是无线电设备的使用以及电源切换时产生的干扰。另外分散控制系统本身具有信号干扰，因此系统接地具有着极为严格的规定，厂家对于该类问题及其重视。DCS接地的主要作用是当系统电源以及设备和进入信号出现问题的时候，设备能够通过接地系统将过载电流及时导入大地，避免过载电流由于设备承受不住而发生损坏。另外接地系统对于I/O还能够提供良好的信号屏蔽，消除由于无线电设备而产生的电子干扰，方式设备出现静电，而对人以及设备造成损坏。因此，分散操作系统的安全运行以及稳定运行的保证关键是可靠良好的接地系统。

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

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 设备的外环境控制

电子设备对于环境的依赖程度很大，因此对于分散控制系统，应当保证设备运行环境符合其要求，以此保证设备能够有效稳定运行。另外良好的运行环境能够延长热控设备的寿命，从而对系统运行可靠性予以提高。DCS系统在停机检修时应当对系统进行完善的检查以及检修，排除可能存在的隐患问题，并对设备进行保护实验。热控元件的选用应当保证其技术成熟度以及可靠性，由于热控元件对于DCS系统的运行稳定性影响较大，因此随着热控自动化程度的加深，其要求也不断的提升，所以，系统需要不断加大热控设备投资。切忌在热控系统投资中不能有投机思想，节约热控成本，因小失大。另外结合整体经济状况，以最低的投资选用品质最好且运行状况良好的设备。

3 结束语

热电厂系统运行的重要环节，对分散控制系统的全程管理、全程控制是保证热电厂生产系统能够有效安全运行的基础。所以分散控制系统运行的稳定性以及有效性确保具有重要意义，针对系统中可能出现的各种故障以及运行问题，应当全面考虑，迅速处理。避免系统运行过程中，出现带有隐患问题运行以及带病运行的状态，而保证系统的运行需要合理科学的维修护养方法以及经济合理的管理手段。只有保障分散控制系统能够得到良好的管理、维修、护养，才能使得系统的运行更加流畅可靠、安全高效，才能保证热电厂的生产效率予以提高，为社会提供更优质的服务。

参考文献

[1]张文生.火电厂分散控制系统的发展概况与展望[J].电力建设，2001年12期.

[2]徐虎生.基于开放标准的分布式控制系统互操作性技术研究[D].华北电力大学（北京），2011年.

[3]周旭战.基于Virtual DPU的电厂仿真系统研究与应用[D].东南大学，2005年.