黃研

摘 要：隨著計算機(jī)、信息技術(shù)的快速發(fā)展，我國的火電廠也廣泛的應(yīng)用了智能化技術(shù)，火電廠已進(jìn)入智能時代，其中，火電廠DCS系統(tǒng)是智能化系統(tǒng)的核心。DCS系統(tǒng)的安全、可靠、穩(wěn)定性直接關(guān)系到發(fā)電機(jī)組的安全運行，一旦有故障產(chǎn)生就會造成不必要的損失。然而，在火電廠的實際運行中，會受到一些客觀因素的影響，造成DCS系統(tǒng)的某些故障產(chǎn)生?；诖耍恼绿接懛治隽嘶鹆Πl(fā)電廠DCS系統(tǒng)常見故障及處理措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠;DCS系統(tǒng);故障分析;處理措施

中圖分類號：TM621.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）08-0153-02

DCS分布式控制系統(tǒng)是計算機(jī)技術(shù)和自動化技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。具有通用性強(qiáng)，系統(tǒng)配置靈活，控制功能完善，人機(jī)界面友好，安裝簡單標(biāo)準(zhǔn)化，調(diào)試方便，操作安全可靠的特點。它已廣泛用于冶金和石油等許多行業(yè)，尤其是在熱電廠的各種容量的裝置中。300MW以上機(jī)組基本實現(xiàn)了DAS，MCS，F(xiàn)SSS，CCS，DEH，MEH，ETS等功能，也為DCS在火電機(jī)組控制中的應(yīng)用提供了廣闊的市場。特別是對于新建的300MW及以上的火電機(jī)組，控制系統(tǒng)基本上采用DCS控制系統(tǒng)進(jìn)行熱控系統(tǒng)改造。近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對電力的需求也不斷增加。為了提高發(fā)電能力，火電廠不斷提高自身設(shè)備的性能，機(jī)組容量和運行參數(shù)也在不斷提高，機(jī)組的安全運行是必須解決的問題，并且密切相關(guān)到設(shè)備的安全DCS操作狀態(tài)[1]。因此，有必要分析DCS運行中的各種問題，并采取措施提高DCS系統(tǒng)運行的安全性和可靠性。

1軟件故障

1.1站點之間的網(wǎng)絡(luò)變量通信失敗

1.1.1故障現(xiàn)象

電廠第一站的DMI1020YO5（A層給煤機(jī)的自動信號）是一個網(wǎng)絡(luò)變量。該變量是發(fā)電廠第20站給煤機(jī)的自動輸入信號。在調(diào)試過程中，發(fā)電廠11個站的DM11T020Y05為1。發(fā)電廠20站點的DM11020Y05為0。因此，A層給煤機(jī)無法自動運行，這一直是強(qiáng)制性的手動工作模式。循環(huán)水泵的液壓控制蝶閥打開至15。該信號是網(wǎng)絡(luò)變量。當(dāng)依次啟動A循環(huán)泵時，A循環(huán)泵的液壓控制蝶閥打開至15。那時，電廠中32個循環(huán)水泵的液壓蝶閥打開至15.1。但是，站29處的循環(huán)水泵的液壓控制蝶閥已打開到15。該信號始終為0。即電廠中的29個站。無法接收A循環(huán)泵。液壓控制蝶閥打開至15。信號，導(dǎo)致順序啟動故障[2]。

1.1.2原因分析

通過建立網(wǎng)絡(luò)變量來實現(xiàn)單元DCS系統(tǒng)的控制站之間的通信。由于創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)變量的過程很麻煩，因此容易出現(xiàn)序列不一致和資源描述不一致的情況，從而使這種通信方法容易出現(xiàn)故障。由于電廠第11站和第20站的網(wǎng)絡(luò)變量DM11020Y05的資源描述不一致，因此A層的給煤機(jī)無法進(jìn)入自動工作模式。由于電廠的29個站和32個站的網(wǎng)絡(luò)變量DM11020Y05的順序不一致，因此無法按順序啟動A循環(huán)泵。

1.1.3預(yù)防措施

（1）全面檢查所有網(wǎng)絡(luò)變量，以確保站點的資源描述，定義順序和屬性與站點網(wǎng)絡(luò)變量一致;（2）在系統(tǒng)配置過程中，盡量避免使用網(wǎng)絡(luò)變量，穩(wěn)定性。

1.2不完善的系統(tǒng)強(qiáng)制功能

1.2.1故障現(xiàn)象

在DCS系統(tǒng)的調(diào)試過程中，為了滿足某些條件，通常必須強(qiáng)制變量滿足條件。如果沒有釋放力，則關(guān)閉站的邏輯。再次打開站的邏輯時，該變量無法以強(qiáng)制狀態(tài)顯示。如果沒有強(qiáng)制性記錄，則將無法確定站點上是否存在強(qiáng)制性變量，也無法根據(jù)需要釋放強(qiáng)制性變量，這將給安全穩(wěn)定的運行帶來隱患[3]。另外，當(dāng)強(qiáng)制某個站點的網(wǎng)絡(luò)變量時，不會強(qiáng)制另一個站點的網(wǎng)絡(luò)變量，從而導(dǎo)致兩個站點中相同網(wǎng)絡(luò)變量的值相同。釋放網(wǎng)絡(luò)變量后，無法將網(wǎng)絡(luò)變量恢復(fù)到先前的作用力值。

1.2.2原因分析

上面的問題是由于DCS系統(tǒng)功能不完善引起的。有必要進(jìn)一步改善DCS系統(tǒng)的功能，使其具有查詢強(qiáng)制變量的功能。

1.2.3預(yù)防措施

（1）完善DCS系統(tǒng)的強(qiáng)制性功能。（2）在調(diào)試過程中，調(diào)試人員需要作詳細(xì)的強(qiáng)制性記錄，養(yǎng)成良好的工作習(xí)慣。

1.3控制站的初始下載問題

1.3.1故障現(xiàn)象

調(diào)試新單元時，控制系統(tǒng)的組態(tài)和邏輯修改是通過工程師站和操作員站進(jìn)行的。當(dāng)工程師站或操作員站登錄到電廠的20個站時，系統(tǒng)將提示是否開始下載。如果單擊“是”，則將刪除該站的所有組態(tài)，并將組態(tài)恢復(fù)到其原始狀態(tài)。

1.3.2原因分析

通過分析發(fā)現(xiàn)，在修改邏輯或配置之后，發(fā)電廠的站20同時修改了工程師站和操作員站上的邏輯。邏輯與編譯前的邏輯不一致。在這種情況下，如果登錄到電廠的電站20，則初始下載會出現(xiàn)問題。

2 DCS控制系統(tǒng)在電力行業(yè)調(diào)試和運行中存在的問題和處理對策

2.1 DCS控制系統(tǒng)在電力行業(yè)調(diào)試中存在的問題和處理對策

2.1.1模件燒壞問題和處理對策

模件燒毀是DCS在電力行業(yè)運用的調(diào)試過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，接線錯誤是產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因，進(jìn)而引發(fā)了外回路強(qiáng)電竄入?；咎幚韺Σ邽椋簲嚅_模件的外部接線之后再開展模件測試，插入模件應(yīng)該在松開電源保險之后進(jìn)行，最后推出模件;先檢查端子柜和外回路接線，確保正確的前提下載進(jìn)行DCS與外傳輸設(shè)備的傳動實驗。先用萬用表檢測電流、電壓等情況，防止強(qiáng)電竄入，結(jié)束后推出模件;為了防止強(qiáng)電竄入，必須先進(jìn)行電流和電壓的檢測，推出模件。

2.1.2畫面出現(xiàn)問題和處理對策

DCS系統(tǒng)的組態(tài)畫面、監(jiān)控緩慢等都可能出現(xiàn)問題。在組態(tài)畫面方面，出現(xiàn)紅色條塊和綠色條塊分布可能代表了接線錯誤引發(fā)的故障和通道重復(fù)引發(fā)的故障，也有可能是儀表故障和通道不存在的故障。在實現(xiàn)了正常調(diào)試的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)電力行業(yè)生產(chǎn)過程中數(shù)據(jù)為0，首先進(jìn)行的檢查就是數(shù)據(jù)故障報警，如果有則檢查卡件運行情況，再進(jìn)行下一步檢查;如果監(jiān)控畫面存在多個數(shù)據(jù)同時較大的波動，首先應(yīng)該判斷波動數(shù)據(jù)和相關(guān)參數(shù)的關(guān)系，如果波動數(shù)據(jù)是相關(guān)參數(shù)，通過專業(yè)人員檢查，必要時進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)節(jié)。

2.1.3電磁干擾問題和處理對策

電磁干擾問題是DCS應(yīng)用于電力行業(yè)調(diào)試過程中的常見問題之一。對DCS調(diào)節(jié)品質(zhì)產(chǎn)生影響的因素主要有：端子柜公共端抬高了電壓影響設(shè)備正常運行，擋板反饋信號跳動頻繁，DCS控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)存在過熱的電機(jī)等。這些現(xiàn)象的主要原因在于反饋信號受到了來自于電氣信號的電磁干擾。這就要求DCS系統(tǒng)在電力行業(yè)調(diào)試過程中，將于電氣保護(hù)PE連接系統(tǒng)的一層鋼絲網(wǎng)訂在控制室四周的墻壁上，在DCS控制系統(tǒng)不同的電纜溝內(nèi)進(jìn)行消除電磁干擾設(shè)備的放置，從而避免由于接近高壓電纜引發(fā)的高強(qiáng)電磁干擾。也可以通過將一套濾波電路安裝在反饋信號的DCS側(cè)來消除干擾。

2.2 DCS控制系統(tǒng)在電力行業(yè)運行中存在的問題和處理對策

2.2.1計算機(jī)死機(jī)問題和處理對策

DCS控制系統(tǒng)在電力行業(yè)運行過程中計算機(jī)死機(jī)問題體現(xiàn)在兩個方面：一是在調(diào)試DCS系統(tǒng)之后出現(xiàn)的計算機(jī)死機(jī)問題。其主要原因在于對DCS系統(tǒng)調(diào)試過程中由于各種操作產(chǎn)生了導(dǎo)致負(fù)荷過重的大量垃圾。處理對策是盡可能的避免對機(jī)組運行中的組態(tài)修改，在必要的情況下需要記錄修改組態(tài)并且在街上后清理垃圾。另一方面是DCS控制系統(tǒng)運行過程中的死機(jī)問題，這個現(xiàn)象的主要處理對策是：刷新數(shù)據(jù)并且對DCS系統(tǒng)報警指示燈的情況進(jìn)行及時動態(tài)的檢查。該問題的處理對策是重新啟動計算機(jī)，檢查其他DCS系統(tǒng)是否正常，如果不正常則表明系統(tǒng)本身存在問題，正常則預(yù)示著故障問題在通訊網(wǎng)絡(luò)方面，由專業(yè)維修人員進(jìn)行檢查和維修。在硬件工作正常的情況下，檢查通訊協(xié)議故障，不正常則進(jìn)一步檢查原因，開展通訊協(xié)議的自診斷，由專人進(jìn)行修復(fù)工作。

2.2.2硬件、軟件故障和處理對策

DCS控制系統(tǒng)運行過程中硬件故障主要是由于模塊損害導(dǎo)致的。硬件故障相對明顯并且影響范圍較窄。因此，環(huán)境的溫度和濕度，系統(tǒng)的清潔度等因素都會影響DCS控制系統(tǒng)的硬件。因此，要保證控制室裝修完畢在安裝DCS控制系統(tǒng)，及時啟用空調(diào)，封堵好電纜的漏洞。而DCS控制系統(tǒng)運行過程中的軟件問題則主要是軟件本身導(dǎo)致的。DCS應(yīng)用軟件數(shù)據(jù)豐富，工作程序非常復(fù)雜，工作量也很大，如果內(nèi)存不足則很容易導(dǎo)致運行問題。軟件故障也是是常見問題?；咎幚韺Σ呔褪窃谡{(diào)試階段對DCS系統(tǒng)進(jìn)行充分的調(diào)試，保證調(diào)試過程中各方面軟硬件都是可行的，減少系統(tǒng)運行過程中的問題。

3結(jié)語

DCS系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用提高了火電廠的自動化控制水平。由于該系統(tǒng)是龐大和復(fù)雜的系統(tǒng)，在調(diào)試中不可避免地會發(fā)生硬件或軟件上的故障。因此對DCS系統(tǒng)多次出現(xiàn)的故障，需要盡早發(fā)現(xiàn)，并進(jìn)行深人的分析和研究，提出有效預(yù)防措施。火電廠還應(yīng)制定相應(yīng)的故障應(yīng)急預(yù)案，為以后出現(xiàn)故障時可以及時正確的做出判斷。另外，還要不斷完善DCS系統(tǒng)的功能，使其更好地為電力生產(chǎn)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

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