提高热工DCS系统可靠性的方法＊

查天毅，方 埭

（华能国际电力股份有限公司 长兴电厂，浙江 长兴313100）

随着电力系统机组自动化程度的提高，机组容量的逐渐增大，热工DCS系统作用的重要性就越来越显著.机组的开停机、升降负荷、辅机的顺控启停、保护联锁的完善、AGC和一次调频的投切、自动的稳定投入，直至所有系统参数的显示、机组性能的计算和事故原因的记录分析都越来越离不开热工DCS系统.对于热工控制系统自身来说，外围设备就是人的四肢，而DCS控制系统就是人的大脑.但四肢再发达，头脑很简单，是不能适应快速发展的电力现状的.为了保障热工DCS系统的稳定可靠运行，需要热工人员对其硬件、软件有一个充分的认识，并在日常检修维修中积累经验，通过在调试和故障分析中充分运用DCS系统知识，为电力系统稳定运行打下良好的基础.

华能长兴电厂从2000年开始投用上海新华DCS控制系统，在这10年中，通过日常维护和设备检修、事故处理等积累了一定的经验.现就此展开关于提高热工DCS系统可靠性的讨论.

1 加强日常的设备巡检

日常的设备巡检十分重要，它是预防设备重大事故发生的有力手段.要合理确定好DCS系统的巡检内容，需要认真检查电子室的温度和湿度、网络交换机的运行状态、DPU／卡件／BC通讯卡／电源模块的电源指示和运行状态、UPS的负荷状态、各卡件／模块／网络的冗余状态、操作员站／工程师站／历史站／多功能站的运行状况、各计算机的CPU负荷率、网络的通讯负荷率、DPU的负荷率、GPS的对时、历史数据是否正常存盘、硬盘空余容量、与SIS的数据通讯是否正常、网关机是否正常运作、打印机／键盘／鼠标／显示器等外设的状况、各机柜的温度和风扇通风状况等一系列内容，每一项的检查内容都要仔细记录在纸上，使许多设备隐患都可以在日常巡检工作中得于及时发现和尽早排除.

2 熟悉DCS系统的硬件设备性能

硬件是DCS系统构成的基础，所以必须掌握整个网络的布置和各个环节的作用.通过翻阅厂家资料和备件的对比，可以了解卡件对应的功能、卡件上各个跳线的作用、冗余网络的构成、DPU的硬件配置.所有的DCS运行设备必须有适量的备件以供更换.

3 熟悉DCS系统的软件功能

（1）安装.由于人机接口站有时需要更换，这时就用到软件安装的功能.我们可以在厂家的指导下一步步熟悉DCS软件安装的步骤和需要拥有的功能，必须的安装环境和必要的配置，对报表定时打印的配置和数据库的一些设置，网络通讯功能的部分限制方法，以及不同级别的人机接口机的权限分配.安装熟悉了，对于机器内主要的文件就有了一定的了解，对处理由于人机接口站内文件缺失和设置缺失造成的故障就拥有相应的优势.

（2）软件的应用.DCS软件在应用上按电力系统实际情况可分为DAS、CCS、MCS、SCS、FSSS等部分，在功能应用上可分为逻辑组态和画面组态.只有熟悉了逻辑组态中常用功能块的作用和每个脚的实际定义，才有了逻辑组态的基础.只有会分解组合画面组态的常用画面，并理解其操作步骤，才能真正做好画面组态工作.

4 切实执行修改逻辑的制度［1］

修改逻辑主要要抓好制度，要有一个能切实为热工人员所运用的DCS逻辑组态强制制度.如上海新华的XDPS系统，可以满足在线修改，不需要离线修改后再装，所以在条件满足的情况下都是运行中修改组态.在线修改要求一个人修改，一个人监督，如果只有一个人懂，就会失去监督的意义，因为在线修改一旦改错，直接影响设备的安全运行，后果不堪设想.所以要保证两个人的能力都能达到要求，在线修改一定要有记录，尤其是在晚上处理紧急事件时，检修人员需要有清醒的头脑和良好的制度来互承.

5 故障处理

DCS事故处理预案需要实际、具体，并且切实可用，对冗余设备的故障和在线更换卡件更应加强注意，有些卡件在线插拔后输出数据会乱跳或回到出厂值.实际上在机组停运时可以模拟进行试验，像热工上常用的保护联锁都可以在机组停运时做试验.事故预案不应该流于形式，一个通过试验的事故处理预案可以更让人放心，也更对DCS设备安全运行有保障.

6 定期备份［2］

由于许多情况，如事故后查找历史数据、收集资料、报表等，需要我们能及时地找到有效的历史数据.所以每月的历史数据备份导出、保管就显得很重要.而在机组停运检修中，由于人机接口站在清灰时需要停电，这时组态有可能会恢复到初始化状态，以及为了防止组态误操作引起的后遗症，所以必须将所有人机接口站硬盘上的组态内容保持一致，并对组态进行定期备份，同时妥善放置.

7 利用机组检修机会［3］

（1）修前准备.首先机组停前必须对DCS硬件和软件进行检查，记录缺陷，以便停后更换故障部件，对无法处理的部分可联系厂家咨询解决.对软件组态和历史数据进行备份储存.

（2）设备清灰.机组停运后，对机柜、人机接口站、网络交换机、卡件、电源模块、DPU进行检查清灰，观察有无损坏腐蚀现象，清灰时要注意人身先将静电放尽，清灰时要注意风力轻柔，不应对设备造成损伤，要做好卡件的记号，正确插拔卡件.

（3）UPS放电.对UPS电池进行放电，必要时进行更换.对电源冗余必须做好试验，确保冗余切换的可靠.这包括正常工作电源和备用电源在UPS上的切换，以及机柜冗余电源的无扰切换.

（4）风扇检查.机柜、DPU、UPS等设备附属的风扇必须全部进行清扫和试验，如有故障必须更换.如机柜外的风扇在运行期间可以更换，机柜内、DPU内及UPS内的风扇在运行中无法更换，所以在机组停运期间必须检查处理.UPS风扇可以在检修期间由内置方法改为外置方式，电源独立布置以方便运行中检修.

（5）冗余试验.网络、人机接口机、通讯卡件、DPU的冗余切换试验必须全部试验无误并记录在案.

（6）组态试验.停机期间，可以对硬件进行进一步的了解熟悉，对软件逻辑进行模拟试验，也是熟悉修改组态的最好时机，是热工DCS系统现场培训的良机.

8 仿真

在机组运行时无论是在线修改逻辑还是离线修改后下装，都具有一定风险的.因此，在其他电脑上构建仿真机，通过实际组态的复制，可以让热工人员放心学习，了解逻辑组态的具体内容，可以学习研究已经完成投运的逻辑，也可以在仿真机上搭建组态并做画面和逻辑的联动试验，还可以通过仿真练习来提升DCS组态的熟练度（包括加点目录，增加逻辑组态和画面等工作），提高技能水平，这也是DCS培训的一种切实有效的方法.

9 结语

维护人员在检查操作DCS系统时，要认真仔细，并拥有扎实的基本功，拥有一定的电脑知识，熟悉软硬件的维护常识，并对事故处理具备相应的处理经验，严格按照规章制度来实行，并及时学习其他电厂的事故案例，经常与厂家技术人员保持技术联系，热工DCS系统的可靠性才会逐步提高.