提高DCS控制系统可靠性分析和故障预防

浅谈DCS系统故障分析及预防措施

【摘要】:本文通过对发电机组dcs控制系统一些故障原因的分析,介绍了预防dcs控制系统发生故障的方法和要注意的事项。

【关键词】:火电厂dcs系统故障预防

中图分类号：tm6 文献标识码：a 文章编号：

dcs系统提高了热工自动化水平,改善了机组运行环境,减少了工人劳动强度,便于热控设备的维护管理。特别是在控制策略的改进、历史趋势的记录及事故的分析方面优势明显。但是由于dcs系统的本身原因,以及我们对dcs系统的了解不够,以至dcs系统在运行过程中都或多或少的出现了影响安全与运行可靠性的故障,尤其是dcs系统死机对电力的安全生产危害是特别大的,下面就如何预防dcs系统故障谈几点想法。

1 引起dcs系统故障的原因的分析及其预防措施

引起dcs系统故障的原因各种各样,我们要分析这些原因并逐一采取预防措施。

1.1 配置冗余结构

就运行的dcs系统来看,不管是服务器还是现场控制器dpu,都配置了冗余结构。主设备发生故障,辅设备就必须顶上工作。但是个别时候dcs系统冗余设备就不能切换,这个问题还需厂家切实解决是非常重要的,因为它的有效解决才是解决dcs系统发生故障的关键。

1.2 通讯故障 引起dcs系统死机的一个重要原因是通讯故障。

其一是由于通讯负荷过重:机组运行操作不频繁时,通讯正常;一旦操作多时,就会引起通讯堵塞。

其次是通讯电缆连接不牢靠也是引起通讯故障的原因,特别是通讯电缆插头处,而且往往一根电缆出问题容易造成另一根电缆也发生故障。在设备检修时有时触碰到了通讯电缆会使插头出接触不好;而通讯电缆很长,如连接到操作员站的电缆就会特别容易受到干扰而引起通讯异常。国内有的电厂就出现过通讯电缆接触不良造成操作员站死机现象。

第三是通讯卡件损坏或松动的情况也有发生。

1.3 软件故障

目前大部分dcs操作系统采用的是微软windows 2000操作系统,而它比一期的unix操作系统更容易死机。一则是操作系统本身有问题;再则就是应用软件会和操作系统发生冲突;dcs系统的应用软件本身也可能出现死循环等。dcs系统是服务器结构的,服务器要长期读写硬盘,使得硬盘碎片、垃圾文件太多,硬盘空间变小,严重的会造成硬盘出现坏道、坏扇区而导致dcs系统发生故障。

DCS系统故障分析处理及维护防范措施

【摘要】对dcs系统的故障及隐患进行了分析和总结，并提出了防止系统故障及隐患应采取的措施或对策，对提高dcs系统的整体可靠性，保证机组安全、稳定运行具有一定的参考价值。

【关键词】dcs系统故障分析维护防范

abstract: dcs system’s fault and potential problems were

analyzed and summarized, and put forward the prevent system

failure and hidden trouble should take measures or

countermeasures, to improve the reliability of the whole dcs

system and ensure its safe and stable operation to have the

certain reference value

key words: dcs system; fault analysis; maintenance;

prevent

中图分类号：u226.8+1 文献标识码：a 文章编号：

分散控制系统（distributed control system）是以微机为核心的分布式控制系统，将现代高科技的最新成就，计算机技术、通讯技术、crt显示技术和自动控制技术 ( 即四 c 技术) 集为一体，使自动化仪表装置向系统化、分散化、多样化和高性能化的方向产生了一个质的飞跃。由于分布式控制系统的分散结构的思想替代了计算机集中控制，使得系统的可靠性得以极大的提高；高性能的微机处理能力使系统的功能远远超过了以往任何自动化仪表；高速有

DCS系统可靠性分析及建议

摘要：随着DCS系统在电厂监控调节功能的不断增强、应用范围的不断扩大，其可靠性日益受到工程设计人员、基建人员及电厂维护人员的关注。总结对几套DCS系统的维护工作情况，从DCS设备选型、基建到运行维护几个环节提出提高DCS系统可靠性的建议。

关键词：DCS可靠性系统选型及配置干扰冗余除尘降温试验校验周期

1引言

DCS是采用计算机技术、通讯技术和屏幕显示技术，实现对生产过程的数据采集、控制和保护功能，利用通讯技术实现数据共享的多计算机监控系统，其主要特点是功能分散、风险分散、数据共享。随着电厂自动化水平的不断提高，DCS已是一种标准模式，其功能也不仅仅局限于热力系统控制及联锁保护等，发电机-变压器组、厂用电系统乃至自动同期、励磁等指标及可靠性要求很高的专用设备也开始用DCS实现其功能。可以说DCS是发电机组名副其实的中枢神经，随着DCS监控调节功能、应用范围的不断扩大，其安全、可靠与否对机组安全稳定运行更加重要，因此有必要在DCS系统选型、设计、施工、调试、维护等不同阶段入手，采取有效手段提高DCS控制系统的整体可靠性。

2系统选型及配置

不论在新建机组还是老机组进行的控制系统改造，均面临着如何选择性价比高的控制系统的问题。下面从提高可靠性的角度来衡量，在DCS选型上应注意以下问题。

2.1控制系统的硬件一定要具有高的可靠性，在电子元件上的生产工艺各环节上采用成熟技术，模件卡板要具备热拨插功能。DPU的响应、运算、存储能力要足够，I/O卡件要具备很强的隔离和抗干扰能力。

2.2控制系统从结构上要充分采用冗余技术。对于控制系统的交换机、DPU必须冗余，且冗余设备之间必须实现无扰切换。

2.3在DCS控制系统选型、设计、施工及调试过程中还要充分重视以下问题：

a)主要控制器应采用冗余配置，控制器的对数配置，应严格遵循机组重要保护和控制分开配置的独立性原则，均匀配置控制器负荷，一般控制器负荷不能超过50%。防止一对控制器故障导致机组被迫停运事故的发生，重要的多台冗余或组合的辅机（辅助设备）控制，应按下列原则配置控制器：

鹬　专论　火电厂ＤＣＳ控制系统故障的应急处理及预防措施　冯达　浙江浙能绍兴滨海热电有限责任公司　浙江绍兴３１　２０００　【搞娶】结合火电厂Ｄｃｓ系统生产运行中出现故障的实例，对ＤＣＳ控制　系统常见故障的应急处理以及预防措施进行了分析，希望可以给火电厂从事　ＤＣＳ控制系统的技术人员提供借鉴。　Ｉ关键词ｌ火电厂；ＤＯＳ控制系统；故障应急处理；预防措施　一．火电厂ＤＣＳ控制系统概述　ＤＣＳ是分散控制系统的英文缩写，在国内外的多个行业中都得到　广泛的应用，比如化工、电力、轻工、冶金、石油等生产领域，尤其是在　火电厂大型机组得到广泛的应用。随着近些年国家经济的快速发展，对　电力的需求也日益增高，火电厂为了提高发电能力，不断改进自身的各　种设备性能，机组容量和运行参数也不断提高，机组的安全运行是必　须要保证的问题，这与ＤＣＳ运行状态是密切相关的。正因为如此，有必　要分析ＤＣＳ操作中出现的各种问题并采取措施，以提高ＤＣＳ系统运行　的安全性和可靠性（见图１）。　７　…　。　。　辔　雠　．　黧　；　鳝　竺竺…一ｆ鼋　…．．　！　；　｛　篷凇　黯　：篡登｛　ｌ栅　辊熊　一薯　葡　～　｛§景ｌ　……　揪　…　；ｌ墨鍪　图１：火电厂Ｄｃｓ控制系统　二　火电厂ＤＣＳ控制系统的常见故障及案倒　通过笔者对国内多个火电厂的资料总结，火电厂ＤＣＳ控制系统故　障现象可以概括为三种类型：系统自身的故障，包括设计安装缺陷、软　硬件故障等；人为因素造成的故障缺陷；系统外部环境所造成的ＤＣＳ　故障。　１．ＤＣＳ系统自身问题故障实例　此类故障比较常见，包括设计和安装缺陷、控制器死机、电网故　障、操作室ＰＬＣ电脑黑屏、网络通信拥堵、软件缺陷、系统配置较低、系　统接口ｌ司题等。国内有一个发电厂使用的ＤＣＳ电源是ＡＢＢ公司的交响乐　三代电源，在进行电源安装的时候按照二代电源的接地进行的安装。在　生产运行后，几个ＤＣＳ模块先后出现故障，信号转换也不及时，甚至出　现烧伤硬件的情况；另外一家发电　在建设的时候ＤＣＳ接地网制作安　装的存在问题，在ＤＣＳ操作时所有的温度测量点出现周期性波动；还有　一家电厂由于电源连线松动致使汽机侧的涡轮机控制系统出现故障。　２、人为因素造成ＤＣＳ故障实例　此类故障比较常见，在生产过程中比比皆是。比如错误的操作、管　理制度不完善、不按规定的工作步骤操作等。在国内某电厂辅助控制网　络主机的ＵＳＢ端口和ＣＤ—ＲＯＭ驱动器没有按要求进行封闭，就要很多　操作人员在夜班的时候玩游戏、看电影，导致电脑被带入病毒，造成系　统瘫痪；某发电厂对ＤＣＳ备份不重视，没有～个做备份电源的详细规　定，在ＰＯＫ１操作员站软件升级后没有去备份，突然有一天ＰＯＫ１硬盘出　现故障，当系统恢复完后，网络通信不正常，经常出现信号中断。　３、外部环境因素造成ＤＣＳ故障实例　主要因素有环境温度差异影响、湿度、灰尘太高和小动物等。比　如，某电厂ＤＣＳ配电室电子间的风洞口在进行维修时打开了，但在维修　后现场人员忘记封上了，导致一只流浪猫钻了进来，咬断了系统控制线，　造成发电厂生产系统突然停机，造成经济损失达几百万元。　三、火电厂ＤＣＳ系统常见故障应急处理　１、所有计算机上的都显示一个参数是不正常的，那就立即通知仪　器维护人员进行检修。　２、如果在运行过程中突然出现黑屏或白屏，操作人员要保持冷静，　并及时在控制台站操作和监控。火电厂一般配置两个控制台，这两个操　作站可以直接从控制器读取数据，一般不会出现屏幕上黑屏或白屏，及　时联系维修人员进行处理。　３、如果鼠标或键盘操作出现故障现象，可以自行尝试反复在ＵＳＢ　鼠标或键盘接口插几次，如还不能解决问题，就及时通知仪器维修人员　进行相应处理。　４、如果有一个面板的ＤＣＳ操作不能被弹出从而影响整个操作，一　般就是ＤＣＳ系统故障，应及时通知维修人员来处理。　５、仪器维修人员解决不了的问题，工艺操作人员应把所有的控制　开关调到本地控制，并密切监察有关参数，设备运行情况，按照规则操　作。设备维护人员应及时向技术人员确定需要解决的问题，并在解决　完，系统恢复正常后，返回￣｜ＤＣＳ控制开关。　四．火电厂ＤＣＳ系统常见故障预防措施　１　电源系统故障　电源系统在ＤＣＳ系统中是非常重要的，一旦电源系统出现故障，后　果是很严重的，为了确保电源的安全性、稳定性，必须要进行合理的电　源使用。选择高品质的电源模块，以确保高冗余率。观察电源的输出电　压，防止出现不正常的波动。对电源要进行及时的检查，发现已不能使　用的必须更换，绝对不能等到出现问题了才想到去更换。　２　硬件（模件）故障　ＤＣＳ系统运行时，为了减少硬件故障的发生率，必须要注意以下几　点：严格按照相关的标准和法规为客户提供一个良好的硬件运行环境；　ＤＰＵ不允许人为的去随意开关主机和辅机；良好的接地可以避免静电　感应；在处于工作状态时，禁止使用高功率无线设备，也不得随意打开　机箱，如禁止使用对讲机、手机等；保持稳定的工作电压；为关键的硬件　配置（模块）足够的冗余。　３、软件故障　软件故障相对来说都比较容易处理，一般的软件故障都是因为使　用的软件是盗版软件，致使系统运行不正常，处理方式就是使用正版软　件，并记得要及时升级。　４、通信网络系统故障　为了避免节点总线故障的发生，最有效的方法是使用～个双冗余配　置，避免了总线故障影响大局，使本地总线故障和本地设备连接点得到　妥善处理；拆迁设备不得影响总线的正常运行，并且总线应安装在难以　触摸到的地方，本地总线分支最好是采用双冗余配置，能提高通信可靠　性，避免地址识别错误的发生，主要是为了防止人为错误。　五　结语　综上所述，做好火电厂的ＤＣＳ控制系统设计、施工、调试、运行和　维护的全过程管理，就可以提高ＤＣＳ系统运行的可靠性。因此，火电厂　相关的技术人员要在细节上去对ＤＣＳ进行管理，以预防故障的发生。　参考文献　【１］杨金玲冯博峰，郭占东．ＤＣＳｇ统故障分析处理及维护防范措施［Ｊ】城　市建设理论研究，２０１　５，（０２）　［２】程永红，秦东亮，李勇．Ｄｃｓ系统故障分析处理及维护防范措施［Ｊ】．中　国仪器仪表，２０１　１，（０２）