內(nèi)蒙古國(guó)華準(zhǔn)格爾發(fā)電有限責(zé)任公司 王 飛

相較于其他系統(tǒng)，DCS系統(tǒng)在電廠熱工控制的應(yīng)用中存在顯著優(yōu)勢(shì)，而對(duì)于DCS系統(tǒng)在電廠熱工控制中的應(yīng)用與管理維護(hù)進(jìn)行研究分析，能為DCS系統(tǒng)在電廠熱工控制中的應(yīng)用與管理維護(hù)提供依據(jù)，繼而為電廠熱工控制正常運(yùn)行提供便利。

1 在電廠熱工控制中應(yīng)用DCS系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

將DCS系統(tǒng)應(yīng)用在電廠熱工控制上，不僅可以有效提高電廠熱工控制系統(tǒng)內(nèi)發(fā)電機(jī)組對(duì)于相關(guān)數(shù)據(jù)信息的收集和處理，使得電廠在日常運(yùn)行時(shí)得到有力控制、防止出現(xiàn)意外情況，還可以加強(qiáng)對(duì)電廠日常運(yùn)行時(shí)的監(jiān)督，幫助相關(guān)人員更好地對(duì)熱工系統(tǒng)進(jìn)行操作，從而使得DCS系統(tǒng)被各大電廠應(yīng)用到熱工控制上。

在機(jī)組日常工作時(shí)，由于數(shù)量眾多，往往需要多個(gè)熱工控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，而且由于各機(jī)組在日常運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)延遲、干擾等情況，使得熱工系統(tǒng)在對(duì)機(jī)組進(jìn)行控制時(shí)變得十分困難，而DCS系統(tǒng)可以有效解決這一問(wèn)題，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析處理將輔助的算法進(jìn)行簡(jiǎn)化，加強(qiáng)了熱工控制系統(tǒng)的控制能力。并且DCS還可以和遠(yuǎn)程智能I/0相結(jié)合，不僅能夠保證整個(gè)熱工控制系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行，還能加強(qiáng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的管理，從而確保整個(gè)熱工控制網(wǎng)絡(luò)能夠暢通，并且DCS系統(tǒng)還可以跟通信總線完美兼容。

此外DCS系統(tǒng)還在電廠內(nèi)的輔助系統(tǒng)上得以應(yīng)用，讓DCS系統(tǒng)跟輔助系統(tǒng)相結(jié)合，可以有效加強(qiáng)輔助系統(tǒng)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的控制，從而提高電廠工作效率，極大降低了電廠中人工成本，從而擴(kuò)大自身經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，由于電廠日常運(yùn)轉(zhuǎn)復(fù)雜繁瑣、存在的環(huán)節(jié)眾多，使得相關(guān)人員對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)督變得極為麻煩，但通過(guò)對(duì)DCS系統(tǒng)使用便可有效解決這一問(wèn)題，降低對(duì)相關(guān)人員的依賴，可以有效對(duì)電廠各個(gè)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督。

2 電廠熱工控制中對(duì)于DCS系統(tǒng)的應(yīng)用

電廠的熱控自動(dòng)化系統(tǒng)分為三個(gè)主要部分：檢測(cè)裝置系統(tǒng)、執(zhí)行設(shè)備系統(tǒng)、控制系統(tǒng)[1]。而將DCS應(yīng)用到電廠熱工系統(tǒng)中可以對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)督，對(duì)信息進(jìn)行管理，提高運(yùn)行效率（圖1）。

圖1 DCS控制系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)圖

2.1 現(xiàn)場(chǎng)總布線技術(shù)

在DCS系統(tǒng)中，現(xiàn)場(chǎng)總布線技術(shù)在整個(gè)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用[2]。因此工作人員應(yīng)給予DCS系統(tǒng)足夠關(guān)注，在對(duì)整個(gè)DCS系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)總布線時(shí)需對(duì)各個(gè)方面展開(kāi)思考，從而使DCS系統(tǒng)可以科學(xué)合理的布線。如：在對(duì)DCS系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)總布線時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)備的架構(gòu)及通信等因素進(jìn)行思考，使得DCS系統(tǒng)可有效將各個(gè)環(huán)節(jié)聯(lián)系在一起，從而達(dá)到DCS系統(tǒng)能夠和智能設(shè)備相結(jié)合的目的，并控制搭建局域網(wǎng)絡(luò)。

此外，與其他布線技術(shù)相比DCS系統(tǒng)需極高的維護(hù)成本，且DCS系統(tǒng)的接口難以和其他設(shè)備兼容。所以在使用電廠熱工控制系統(tǒng)時(shí)，可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總布線技術(shù)對(duì)DCS系統(tǒng)進(jìn)行搭建，以達(dá)到降低DCS系統(tǒng)維護(hù)成本，增加DCS系統(tǒng)的兼容性，繼而實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)局部控制系統(tǒng)搭建的目標(biāo)，使電廠系統(tǒng)在日常工作中能夠平穩(wěn)運(yùn)行，加強(qiáng)安全性。

電廠熱工系統(tǒng)里面的汽輪機(jī)系統(tǒng)與鍋爐系統(tǒng)雖然都是電廠熱工系統(tǒng)的一部分，但這兩個(gè)系統(tǒng)與其余熱工系統(tǒng)并沒(méi)有關(guān)聯(lián)性，不管是汽輪機(jī)系統(tǒng)還是鍋爐系統(tǒng)都是一個(gè)獨(dú)立的熱工系統(tǒng)。因此在將DCS應(yīng)用到整個(gè)熱工系統(tǒng)時(shí)，就需專門(mén)為汽輪機(jī)系統(tǒng)以及鍋爐系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行布線，從而保證DCS系統(tǒng)可以有效對(duì)整個(gè)熱工控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)督，并對(duì)整個(gè)熱工控制系統(tǒng)信息進(jìn)行處理，從而提高整個(gè)熱工控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率，保障熱工控制系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。同時(shí)還要注意在對(duì)DCS進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)布線時(shí)，應(yīng)為汽輪機(jī)以及鍋爐這兩個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)留出連接口，保證DCS系統(tǒng)能對(duì)這兩個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)進(jìn)行有效控制。

2.2 高速網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)

DCS系統(tǒng)的建立離不開(kāi)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持，因此需加強(qiáng)高速網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的應(yīng)用，以提高DCS網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量，讓網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)能夠更加高效穩(wěn)定的傳輸[3]。而電廠的控制系統(tǒng)在對(duì)整個(gè)電廠進(jìn)行控制，由于以太網(wǎng)自身的緣故，導(dǎo)致控制系統(tǒng)存在延時(shí)的情況，使得電廠數(shù)據(jù)信息在進(jìn)行傳輸時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)各種情況，從而使得DCS在進(jìn)行數(shù)據(jù)信息傳輸時(shí)常出現(xiàn)信息丟失等情況，繼而影響整個(gè)電廠的正常運(yùn)行，并且這種情況會(huì)隨著電廠的不斷運(yùn)行而頻繁發(fā)生，因此如何保證DCS在進(jìn)行數(shù)據(jù)信息傳輸時(shí)的安全便顯得至關(guān)重要。目前，對(duì)于DCS系統(tǒng)的應(yīng)用有兩種方法來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，一種是根據(jù)以太網(wǎng)，通過(guò)對(duì)以太網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行流量監(jiān)控的方式對(duì)電廠的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行相應(yīng)收集，從而保證DCS在進(jìn)行數(shù)據(jù)信息傳輸時(shí)能夠安全進(jìn)行。

例如：在對(duì)以太網(wǎng)進(jìn)行流量監(jiān)控時(shí)可以使用SNMP技術(shù)，并且可以根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行相應(yīng)分析，從而使DCS系統(tǒng)可以建議一個(gè)科學(xué)、合理的流量模型，使得DCS系統(tǒng)能夠?qū)φ麄€(gè)以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)信息有個(gè)清楚地了解，或者可以使用SFLOW技術(shù)對(duì)以太網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控，同樣可以讓DCS系統(tǒng)在日常運(yùn)行時(shí)掌握熱工系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，從而確保整個(gè)熱工系統(tǒng)能夠平穩(wěn)運(yùn)行，保證DCS系統(tǒng)在進(jìn)行數(shù)據(jù)信息傳輸時(shí)不會(huì)遇到安全問(wèn)題。

此外，便是通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)對(duì)整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改良升級(jí)，用新型的時(shí)間觸發(fā)器來(lái)代替之前通信網(wǎng)絡(luò)的觸發(fā)器，從而使DCS系統(tǒng)在日常運(yùn)行時(shí)能夠根據(jù)實(shí)際情況定時(shí)向電力系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)和信息，保障了整個(gè)電力系統(tǒng)信息傳輸?shù)恼w性及時(shí)效性，并且極大減小了電力系統(tǒng)中物理鏈在數(shù)據(jù)信息傳輸過(guò)程中對(duì)頻率的占用，從而避免數(shù)據(jù)信息無(wú)法及時(shí)進(jìn)行傳輸?shù)那闆r發(fā)生。通過(guò)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)升級(jí)可以有效加強(qiáng)DCS系統(tǒng)在日常運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的運(yùn)行性能，從而加強(qiáng)了整個(gè)熱工系統(tǒng)運(yùn)行效率，保障電力系統(tǒng)能夠有序進(jìn)行。

3 電廠熱工控制中對(duì)于DCS系統(tǒng)的管理維護(hù)

3.1 硬件管理與維護(hù)

在DCS系統(tǒng)日常運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，如果系統(tǒng)內(nèi)部的輸入模塊及輸出模塊發(fā)生問(wèn)題后，系統(tǒng)內(nèi)部的診斷功能便可自動(dòng)對(duì)兩個(gè)模塊進(jìn)行修復(fù)，從而保證整個(gè)DCS系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，保證DCS系統(tǒng)能夠?qū)φ麄€(gè)熱工控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督，確保DCS對(duì)于數(shù)據(jù)信息的輸出與收集能夠有效進(jìn)行。但如果DCS系統(tǒng)當(dāng)中的更換模塊出現(xiàn)了故障，那DCS系統(tǒng)內(nèi)自帶的診斷功能便無(wú)法進(jìn)行有效修復(fù)，這個(gè)時(shí)候便需要相關(guān)人員使用專門(mén)設(shè)備對(duì)更換模塊進(jìn)行修復(fù)，從而保證整個(gè)DCS系統(tǒng)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，也正因?yàn)槿绱耍鼡Q模塊是DCS系統(tǒng)應(yīng)用當(dāng)中修復(fù)最多的地方。

但在日常工作當(dāng)中，很多電氣設(shè)備的操作人員對(duì)于設(shè)備當(dāng)中的相關(guān)技術(shù)并不了解，甚至有的操作人員對(duì)于DCS系統(tǒng)的運(yùn)行原理都不清楚，這也就導(dǎo)致即便DCS系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)什么故障，操作人員也無(wú)法第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)，使得無(wú)法對(duì)DCS系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)修復(fù)。又或者即便操作人員發(fā)現(xiàn)了設(shè)備出現(xiàn)故障，但因?yàn)閷?duì)設(shè)備并不了解，所以無(wú)法找到設(shè)備出現(xiàn)故障的地方，使得當(dāng)設(shè)備老化而引發(fā)故障發(fā)生時(shí)，操作人員無(wú)法進(jìn)行有效排查，嚴(yán)重影響了故障維修的效率和質(zhì)量。另外，DCS系統(tǒng)在進(jìn)行調(diào)試時(shí)，當(dāng)中輸入模塊以及輸出模塊會(huì)經(jīng)常產(chǎn)生問(wèn)題，這導(dǎo)致電廠無(wú)法直接對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的模塊進(jìn)行更換，只能讓設(shè)備的生產(chǎn)廠家來(lái)對(duì)這兩個(gè)模塊進(jìn)行更換，從而保證DCS系統(tǒng)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

此外，如果DCS系統(tǒng)在日常運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)中出現(xiàn)什么問(wèn)題，相關(guān)人員要立馬對(duì)DCS系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備進(jìn)行檢查，找出引起故障的源頭，同時(shí)還要對(duì)產(chǎn)生故障的原因進(jìn)行研究分析，并及時(shí)對(duì)出現(xiàn)故障的設(shè)備進(jìn)行修復(fù)，防止造成別的設(shè)備損壞，從而保證DCS系統(tǒng)能夠順利運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)相關(guān)人員要根據(jù)設(shè)備故障的實(shí)際情況，依據(jù)操作流程對(duì)設(shè)備進(jìn)行修復(fù)，使得相關(guān)人員在設(shè)備修復(fù)過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)安全問(wèn)題。并且在設(shè)備硬件出現(xiàn)故障時(shí)，需要相關(guān)人員嚴(yán)格按照操作流程進(jìn)行操作，先對(duì)故障的源頭進(jìn)行診斷，再根據(jù)實(shí)際診斷結(jié)果對(duì)設(shè)備硬件維修。

維修人員在拿到診斷分析后，必須根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)修復(fù)，同時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)DCS系統(tǒng)硬盤(pán)以及冷卻風(fēng)扇故障重視，防止因?yàn)橛脖P(pán)故障或者冷卻風(fēng)扇故障使得電廠操作站出現(xiàn)死機(jī)情況，從而嚴(yán)重阻礙了電廠日常運(yùn)行，并且DCS系統(tǒng)的硬盤(pán)以及冷卻風(fēng)扇出現(xiàn)故障時(shí)，一般情況下都是因?yàn)樵O(shè)備老化，或者誤操作導(dǎo)致的，所以應(yīng)該改變控制方式從而避免這些事情發(fā)生。

如：當(dāng)DCS系統(tǒng)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)操作站死機(jī)的情況，維修人員應(yīng)該立刻對(duì)DCS系統(tǒng)當(dāng)中的硬盤(pán)以及冷卻風(fēng)扇進(jìn)行檢查，判斷其是否出現(xiàn)設(shè)備老化情況，若是發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)老化，應(yīng)該第一時(shí)間對(duì)老化設(shè)備進(jìn)行更換，以保證DCS系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。若是設(shè)備沒(méi)有出現(xiàn)老化情況，這時(shí)維修人員便需要檢查相關(guān)人員的操作流程，排查是否是因?yàn)檎`操作情況造成的操作站死機(jī)。

3.2 軟件管理與維護(hù)

維修人員在對(duì)DCS系統(tǒng)的軟件進(jìn)行管理維護(hù)時(shí)，相關(guān)人員要及時(shí)對(duì)應(yīng)用軟件進(jìn)行備份，嚴(yán)格記錄應(yīng)用軟件所有的變化情況，并且做到記錄的規(guī)范性[4]，從而確保相關(guān)人員所記錄的數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確無(wú)誤。并且在對(duì)DCS系統(tǒng)軟件進(jìn)行管理與維護(hù)時(shí)，維修人員應(yīng)當(dāng)對(duì)軟件的各種功能進(jìn)行檢測(cè)，以保證各軟件功能能夠正常運(yùn)行，同時(shí)維修人員還應(yīng)該對(duì)DCS系統(tǒng)當(dāng)中各種權(quán)限進(jìn)行檢測(cè)，確保各種權(quán)限沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題。

在日常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，相關(guān)人員要對(duì)DCS系統(tǒng)內(nèi)各種軟件進(jìn)行維護(hù)管理，以保證軟件不會(huì)出現(xiàn)損壞，并且相關(guān)人員要結(jié)合電廠運(yùn)轉(zhuǎn)的實(shí)際情況對(duì)DCS系統(tǒng)內(nèi)的軟件進(jìn)行更換，從而保障DCS系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。此外，在維修人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行日常檢修時(shí)，需要做好安全措施，防止在檢修過(guò)程中出現(xiàn)什么意外情況，危害維修人員人身安全。

電廠操作站如果長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行工作，便會(huì)容易引起各種故障發(fā)生，這時(shí)候維修人員要立刻對(duì)操作站進(jìn)行排查，從而找到故障的根源，并根據(jù)相應(yīng)的操作流程對(duì)故障進(jìn)行維修，從而保證操作站能夠正常運(yùn)行，對(duì)電廠的監(jiān)測(cè)工作繼續(xù)進(jìn)行。不僅如此，軟件在日常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)很有可能會(huì)出現(xiàn)一些難以解決的故障問(wèn)題，因此這就要求相關(guān)人員要對(duì)設(shè)備有個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，知道設(shè)備各部件功能，只有這樣相關(guān)人員才可以在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，采取科學(xué)的手段對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查。從而保證DCS系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。

例如：當(dāng)電廠日常運(yùn)行過(guò)程中，操作站出現(xiàn)故障導(dǎo)致出現(xiàn)無(wú)法操作的情況時(shí)，操作人員應(yīng)該立刻對(duì)整個(gè)操作站進(jìn)行斷電、防止出現(xiàn)意外情況，隨后要讓維修人員對(duì)整個(gè)操作站進(jìn)行全面檢查，找出產(chǎn)生故障的源頭，然后根據(jù)設(shè)備故障的實(shí)際情況對(duì)設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)維修，從而確保DCS系統(tǒng)內(nèi)軟件能夠平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。并且，為了保障DCS系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行、減少DCS內(nèi)軟件發(fā)生故障的情況，需要電廠要建立一個(gè)完整的設(shè)備監(jiān)督機(jī)制，確保對(duì)整個(gè)DCS系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督，防止各種意外情況發(fā)生，從而有效提高軟件管理與維護(hù)的效率。同時(shí)，對(duì)于一些無(wú)法檢查出來(lái)的故障，相關(guān)人員便要通過(guò)對(duì)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行研究分析，從而使用科學(xué)、合理的手段來(lái)對(duì)軟件當(dāng)中存在的故障進(jìn)行排查。

綜上，要想了解DCS系統(tǒng)在電廠熱工控制中的應(yīng)用與管理維修，還要綜合了解DCS系統(tǒng)自身優(yōu)勢(shì)，從而進(jìn)行有利方案選擇。在此基礎(chǔ)上，才能了解DCS系統(tǒng)在電廠熱工控制中的應(yīng)用與管理維修，從而提高電廠生產(chǎn)效率。