浅析电厂集散控系统的运行维护要点

薛霞 刘瑞奇

摘 要：根据具体在实践中使用电厂集散控系统得到的经验，对电厂集散控系统在日常使用中出现的故障以及如何维护进行了深入的研究。先是对电厂集散控制系统出现的故障类型进行了归纳，接着提出了一些方法来有效的对系统进行日常维护，从而进一步保障电厂集散控制系统的运行稳定。

关键词：电厂； 运行维护； 集散控制系统；

引言：随着我国国民经济的不断发展，人们越来越离不开能源，无论是日常的商品生产又或者是维持生活都需要能源，这其中又以电力资源因为其使用广泛需求最为巨大。虽然随着科学技术的发展，出现了越来越多对环境影响小的新型发电方式，但是由于适用性低导致无法大范围普及。因此目前使用最多的发电方式还是火力发电。而火电厂的日常运行又离不开DCS系统，因此本文着重基于DCS系统的运行维护对火力发电提出分析建议。

1 集散控制系统概况

集散控制系统，又被称作DCS（Distributed Control Sys）。简单来讲它其实就是一个多级计算机系统，其作用主要是通过通信网络作为桥梁，链接控制级与监控级。目的是为了实现分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。它因为具有诸多优点，例如能够实现分散控制、集中化操作、对系统进行分级管理等等，所以被人们广泛运用。该系统主要是通过四个层次的设备实现的，分别是现场层的设备、过程控制层的设备、操作监控层的设备和管理层的设备。

现场层设备通常都设立在生产流程旁边，例如我们常见的变送器、传感器和执行器等等。这些设备可以在生产过程中收集各种类似于温度、压力等生产相关的变量数据，并将其传送到后台的过程控制中心或者是数据采集中心，同时还能够根据接收到的后台控制中心反馈对生产流程进行一定的调节，从而实现更好的生产。过程控制中心一般直接接收的是现场设备传输的数据，之后对数据进行处理，计算出需要做出的调整量，再反馈给现场设备，进而对生产过程进行调整。过程控制中心最大的特点就是能够在同一节点共同实现连续控制、顺序控制或逻辑控制三种功能。操作监控层则主要是包括了运行员和工程师站这两种设备。运行员操作站其实就是一个人机接口设备，主要功能就是为了实现人员和系统之间的信息交互，运行人员可以通过此设备实现对生产流程的实时监控，还能打印各类需要的数据。而工程师站的主要作用就是对系统进行配置、组态、维护。管理层则通常是代表的厂级的管理计算机。

2 集散控制系统系统故障类别

2.1现场仪表设备故障

现场仪表设备故障指的是那些能够直接与生产关联的设备例如传感器、变送器、执行器等等出了故障，应该划分到现场层的故障中去。在DCS系统中出现这种故障的情况最多，所以一般在遇到电机无法启动、CRT画面参数错误等故障时应该最先想到这类故障并进行排查。造成该故障的主要原因通常都是仪表的质量差或者到达寿命，又或者是仪表工作环境所致。

2.2系统故障

这类故障属于全局性故障，会对整个系统的运作造成影响。但需要注意的是这当中部分是偶然性故障，仅需对系统进行重启就可解决。

2.3硬件故障

硬件故障通常就是出现在过程控制層当中，并且大部分都是因为DCS的系统模块受损出现的故障。硬件故障一般比较容易发现，而且造成影响小只存在局部。就比如常见的因为操作不当或者使用超时，使得模块内部元件老化形成的执行机构或者电动门无法正常作业。还有些模块对工作环境要求比较严苛，如果灰尘过多或者温度湿度过高，都会严重影响到模块的工作寿命。所以在安装DCS系统之前，一定要注意配套的基础设施的安装。要提前做好土建、安装、电气、装修工作，并且如果处于冬夏季节，空调是必不可少的，要对系统工作环境的温度进行严格的控制，从而为系统工作提供良好的环境。

2.4软件故障

顾名思义，软件故障就是软件错误导致的，这种情况常见于DCS系统投运调试的时候。这类应用软件因为其本身就很复杂、涉及到的工作多，因此往往无法完全避免故障。要想避免这种故障，最好的方法就是严格要求在DCS系统进行调试试运阶段的施工人员和运行人员仔细作业，要及时发现并反馈问题从而帮助技术人员解决问题。需要注意的是这类故障在系统正式运行之后出现的占比很小。

2.5操作、使用不当造成故障

DCS系统在运行过程中很多地方必须要人为控制，因此一些由于人为因素导致出现故障的情况就无法避免。这类故障通常都是因为操作人员对系统操作不熟练或者违规操作导致的。

3集散控制系统系统故障特点及维护

一般来说我们可以采取以下几种方式来处理DCS系统故障：针对由于使用不当而造成的故障。一般比较多的类似电源错误、接线错误、安装错误等等；在DCS运行中因为操作失误造成的故障，较多遇到的有参数整定错误、某状态设定错误等等；需要注意的是一定要对故障进行确认，分辨好到底是现场仪表设备出现的故障还是DCS系统的故障。如果是前者，应该立即对现场的仪表进行检修。如果是后者，则需要进一步检查到底是硬件还是软件出现的故障。如果是硬件，则需要利用DCS系统自带的自诊断功能来找到对应的部位进行更换。如果是软件的话，则较为复杂。还需要判定到底是系统软件故障还是应用软件故障，前者可以对系统进行重启或重装解决，而后者较为麻烦需要对用户编程和数据进行分析，寻找出故障诱因。

4 集散控制系统系统日常维护

在工作过程当中，必须保证每天对过程控制站的检查维护。检查的内容包括风扇、显示灯、通讯等等。特别是在夏天的时候，必须要确保空调的正常作业，密切关注室内环境温度的变化。对于持续供应的电源，也必须定期进行测试，检查蓄电池是否能够正常工作。供集散控制系统的系统电源自投设备也需要经常测验是否能够正常进行自投。对在长期作业后形成的灰尘，一定要及时的清除，否则就会影响到模块和CPU等硬件设备的散热，降低其功效。在对开关量输入输出过程中使用的保险管进行替换的时候，切记要严格等大小替换，不能为了图方便，随意替换。同时在对设备或是热工仪表检查时，必须先断开保险再进行检修，避免出现误判。当在日常运营过程中遇到了DCS用的市电掉电之后，变更使用持续电源逆变供电的时候， 相关人员要及时恢复市电，。如果因故不能及时供电，相关人员要对用电设备进行及时的调整。

5 结语

总结而言，DCS系统的应用价值非常大，其优点众多，例如较强的控制能力、一流的运算速度、相比其它系统更稳定的运行等等。因此目前在火力发电厂中，它起到了举足轻重的作用。所以，针对于DCS系统的日常运行维护研究是非常有理论意义和实用价值的。因此本文基于这个角度出发，针对DCS系统日常运行维护提出了相关的改善及解决的建议，希望能够进一步增加DCS系统的应用安全性。

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作者简介：

薛霞，性别-女，出生年（1981），籍贯（河北省），民族（汉），职称（工程师），学历（本科），研究方向（电厂热控方向）