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DCS系统安全性分析

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1 DCS系统安全性分析

随着科学技术的迅猛发展，企业的自动化水平也在不断的提高，高科技发投入也越来越多。在我国电力行业自动化着重体现在DCS系统的广泛应用。DCS的应用提高了控制的精度和平稳程度，优化了工艺指标，使管理水平上了一个台阶。

DCS的原则是集中管理，分散控制，但是由于DCS系统的固有特性和较严格的环境条件，决定了事故发生的多样性，如通风故障、电磁干扰、电缆故障的发生可能影响局部设备，部分装置乃至整个装置的操作安全。因此，我们有必要加强对DCS系统安全问题的重视。尽量避免或减少故障的发生，确保系统的安全。

一般DCS系统的安全可以从三个方面考虑：设计方面、集成方面、维护方面。

1、首先分析设计安全方面：系统初始配置时的硬件及环境设计整个DCS系统安全的关键所在，将直接影响到集成和维护以及DCS系统的正常运行。设计应注意以下五个方面。

①环境设计：如DCS的操作室和机柜的布置、地板选择（防静电）、墙壁类型、照明方式、地磁电磁干扰、隔断选择、隔音效果、空气洁净度保证、恒温、恒湿及通风设计等。这其中着重强调的是恒温、通风及干扰的设计，以保证DCS体系硬件环境温度23±2℃的要求，保证信号传输的正确性。

②供电及电源设计

电源选择。包括220V交流配电盘供电和直流 24V(或12V，5V)

2 模块工作电源。对于控制系统应保证交直流转换电源冗余，并避免冗余电源由同一个交流配电盘供电，提高供电的稳定性。

根据DCS系统的要求选择合适功率的在线式长延时UPS，UPS备用电池备用时间可以根据系统满负荷工作30分钟来考虑。由于UPS的故障不可避免，因此，UPS类型应考虑能够在线更换，避免更换或维修UPS影响DCS系统，对于重要装置应考虑双机热备用，但要考虑电源切换时的同步问题，因此，UPS的选型应慎重。

③通风及冷却设备选择：应保证各个系统所有设备的通风能力。特别是交直流电源设备，控制设备和大功率二极管。机柜的前后门应视内部设备的散热情况确定是否增加风扇强制风冷。机柜内部最好安装温度检测、报警装置。

④系统配线：包括DCS供货商提供的专用通讯电源、信号电缆及接地线和由设计部门提供的供电（包括220V交流供电线缆、直流电源线、信号线、接地线缆和系统配套通风线缆），电源线和信号线要分开布置，防止干扰。

⑤组合配置： 实际I/O组态定义数量不应超过系统配置的同类型卡件所能提供容量的80％，依此来确定系统卡件的配置数量。

2、集成安全：DCS系统硬件集成和现场安装时应考虑DCS系统的机柜、操作台及走线盒的安装位置、通风状况、供电系统、I/O信号系统及接地系统等的安装及其他辅助设备的安装。

3、维护安全：日常维护及检修应考虑维护检查、备品备件的储备、故障发生后的及时处理及数据备份等。

3 ① 日常维护：为了保证DCS正常运行，前提是系统有一个合乎要求的运行环境，这主要体现在机房内的环境温度应保持在23±2℃范围内。通过视（看状态指示是否正常）、听（听电源和风扇运行有无异常声音）、手摸（触摸电源表面确认温度是否异常），提前发现设备可能存在的故障隐患并及时采取措施避免事故的发生。

② 系统组态修改：在系统运行过程中，尽量避免组态修改。由于某些原因必须进行系统组态修改并下装后，应及时进行系统备份，以避免在硬件故障不能恢复时出现的控制器时时数据库与工程师站备份数据库不匹配问题，从而带来数据库拒绝修改的严重后果，这时就只能通过离线下载解决了。

③ 备品备件的储备：根据相同DCS系统的维护经验和常规情况，应该在系统订货时订购合适的备品备件种类和数量。但是，由于实际过程中，系统故障类型发生的不确定性有可能带来备品备件储备的不平衡问题。因此，在DCS系统维护过程中应根据实际的备品备件消耗情况随时充实备品备件的储备，这点非常必要。应特别注意的是专用系统硬盘，应该保证有系统启动硬盘备份，避免由于系统硬盘损害不能技术恢复而带来整个系统的瘫痪。

④ 故障的及时处理。维护人员发现或接到系统故障信息后，应及时进行处理。对于可能影响整个系统安全的故障处理应有两人以上协商处理，避免发生人为失误。同时，在插拔卡件时必须配带防静电手镯，以防止静电损坏集成电路等重要元件，带来不必要的损失。

总之，只有将以上几方面做好，才有可能保证DCS系统的安全

4 运行。但是，由于每个发电系统都各有特点，所以DCS系统的组态和技术指标也都略有差别，只有将DCS系统的核心与实际情况有机地结合起来才能是一个健康的有机体。才能充分发挥他的重要作用。

投稿人：单翠霞

2006-5-23

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DCS系统危险点分析及对策

DCS系统危险点分析及对策

DCS系统危险点分析及对策

摘要：通过对DCS硬、软件存在的薄弱环节和运行值班人员在操作控制上不适应性造成危险点的分析，探索DCS改造机组在运行维护中危险点预控的方法和途径。DCS的合理设计、科学规范的维护管理、人员素质的全面提高，是保证控制系统优势充分发挥的必备条件，是提高机组运行稳定性与可靠性的主要途径。

关键词：DCS；控制；危险点；分析

1.DCS危险点分析

DCS作为一种控制系统，由软硬件、监视设备等组成，由此引起的故障，将直接影响运行人员对机组运行参数的调整控制，对机组的安全运行产生极大危害。因此，确保热控设备自身健康，保证DCS的安全、稳定、可靠运行是降低机组事故率的重要基础。

1.1.DCS外部环境因素导致的危险点

DCS外部环境指控制室和电子室、仪用气源、供电系统及计算机控制系统接地等。

1.1.1.环境空气质量要求

为保证电子设备的可靠性，延长其使用寿命，免受空气中的污染物侵蚀，对DCS环境空气质量作了具体的要求。电厂调试期间，DCS机柜已安装调试，空调不能随工程进展按期投入，电缆空洞未封堵，人员随便进出计算机室使大量粉尘进入室内。环境温度、湿度增高，附着在电子部件上的环境中的气态固态污染物会加速电子部件的腐蚀。另外，固态微粒沉积在电子设备表面，使转动部件磨损、插接件接触不良、电子部件过热短路。

1.1.2.环境温度及湿度要求

高温使电子设备老化加剧，影响电子设备的正常使用寿命；高温还会改变导电设备的电阻，使设备发热加剧而导致工作异常或损坏。所以在DCS安装调试过程中就应做到安装期间空调设备应先于DCS运行。而且空调设备容量一般应考虑DCS设备的正常散热、环境相对湿度、进出人员多少和设备布置等因素。空调不仅要求有足够容量，而且要具备调节室内湿度的功能。一般要求电子设备的环境温度为20℃，相对湿度为55%。

1.1.3.仪表气源要求

仪表气源是气动仪表和气动执行机构的动力源。气源质量直接影响相关设备

DCS系统软件检查及点检措施与15个故障排除处理方法

DCS系统软件检查及点检措施与15个故障排除处理方法

DCS系统软件检查及点检措施与15个故障排除处理方法

一、DCS系统软件检查及点检措施方法：

1、概述：

1.1 DCS系统是一种广泛应用于工业控制领域的分布式控制系统，具有高可靠性、高性能和高度自动化等特点。

1.2为了确保DCS系统的稳定运行，软件检查及点检显得尤为重要。

1.3本清单旨在明确DCS系统软件检查及点检的范围、内容和要求，以确保系统正常运行。

1.4 DCS系统软件检查及点检是确保系统稳定运行的关键环节，通过对系统完整性、性能、安全性以及设备状态和任务执行情况进行全面检查和评估，可以及时发现并解决问题，确保DCS系统正常运行。

1.5为了提高系统的可靠性和稳定性，应对检查结果进行深入分析，总结经验教训，优化维护策略，从而为DCS系统的长期稳定运行提供有力保障。

2、检查范围：

2.1功能模块：包括DCS系统的各个功能模块，如控制模块、监测模块、数据处理模块等。

2.2设备：涉及DCS系统的各种设备，如传感器、执行器、交换机等。

2.3任务：包括DCS系统承担的各种控制任务，如生产流程控制、过程监控等。

3、检查内容： 3.1软件完整性：检查DCS系统各功能模块是否正常运行，包括模块间的信息传递是否正常、模块内部是否存在错误等。

3.2软件性能：评估DCS系统的性能表现，包括响应时间、数据处理速度、系统稳定性等方面。

3.3软件安全性：检查DCS系统的安全性，包括访问控制、数据传输加密、漏洞修复等方面。

3.4设备状态：对DCS系统中的设备进行检查，包括传感器、执行器等设备的运行状态、精度、灵敏度等。

3.5任务执行情况：检查DCS系统执行的任务是否达到预期效果，包括任务完成时间、任务准确度等。

4、点检要求：

4.1完整性：确保DCS系统各功能模块正常运行，对于发现的问题及时进行修复。

4.2性能评估：定期对DCS系统的性能进行评估，确保系统性能满足实际需求。

4.3安全性：定期对DCS系统的安全性进行评估，确保系统安全稳定运行。

日立DCS系统网络分析

日立DCS系统网络分析

＃2机组DCS系统网络分析

国华盘山发电有限责任公司热控室（天津301900） 李会同

摘要：＃2机组DCS系统网络设备为HIACS5000系统重要设备，厂家提供的网络系统图，过于简单，遇到网络故障时无法准确判断故障点。针对国华盘电公司＃2机组DCS系统网络硬件运行情况进行分析总结，为热工人员维护DCS系统提供依据，确保＃2机组DCS系统可靠运行。

主题词：路由器、集线器、容错收发器、网桥

＃2机组DCS系统于1999年改造成功，投入运行以来DCS系统网络运行正常。自2004年开始出现网桥故障，CPU故障，局域网通讯故障，工程师站无法通讯等问题，本章对＃2机组网络的构成和网络硬件的故障进行分析总结，为维护＃2机组DCS系统提供依据。（附AUTOCAD格式，＃2机组DCS系统网络图）

一. 网络系统的硬件功能介绍

＃2机组DCS系统配备8台操作员站，一台历史站，两台工程师站，一台SIS机，一台激光彩色打印机（HP5500），一台黑白激光打印机（HP4000）。各站之间用RJ45网线通过集线器连接并通讯。工程师站不参与此段通讯，两台工程师站通过长线驱动器与DCS柜适配器相连接，并实现与控制器通讯。

＃2机组DCS系统有18对控制器（冗余配置），两个适配器CPU，8台POC站配8个容错收发器，历史站配1个容错收发器，CVE1网段一台工程师站配一个长线驱动器，CVE2网一台工程师站配一个长线驱动器。

＃2机组DCS1柜配有一台路由器，两台集线器，一对网桥（GW3,GW4）.DCS25柜配一对网桥（GW1,GW2），网桥完成操作员站对控制器的访问。

＃2机组DCS24柜配一块适配器CPU用于与CVE1网工程师站通讯。DCS26柜配一块适配器CPU用于与CVE2网工程师站通讯。

工程师站内配一台SIS机与PI数据通讯机通讯用，传输介质为RJ45网线。

二、网络流程说明

操作员站下发指令，主机经容错收发器至DCS1号柜的集线器（两个），中间是RJ45网线连接。集线器出口线连到四台网桥（RJ45网线连接），网桥经同轴抗阻线连到μΣ2.5网板（此段网称ACI网，终端电阻位于网板处，共4个，1H和25H各两个，电阻值为93欧姆，允许正负1欧姆）。I/Xe控制器（冗余配置）与各控制器之间用同轴抗阻线连接，终端电阻

DCS分散控制系统安全分析

DCS分散控制系统安全分析

DCS分散控制系统安全分析

0 引言

在大型火电机组的控制过程中应用dcs分散控制系统能够大幅度地提升机组的自动化水平。目前的火电厂中已经大规模应用了dcs分散控制系统，虽然有效提升了机组的自动化水平，但是作为大型火电机组的控制核心，一旦该系统的任何环节出现问题，便会导致各种故障或者问题（例如，机组跳闸、装置失灵、设备损坏以及其它危及电网安全的故障或者问题）。dcs分散控制系统在我国的火电厂应用了较长时间，通过统计与分析该系统近几年的运行故障和异常问题可以发现，dcs分散控制系统在设计方面和应用方面均存在着许多因素会导致影响火电机组的运行安全。正是因为以上原因，需要提升dcs分散控制系统的设备性能和应用技术水平，强化热控技术的监督力度，借此来提升dcs分散控制系统的安全可靠运行水平。

1 影响dcs分散控制系统安全的若干因素分析

1.1 计算机系统的可靠性方面

高可靠水平的计算机系统是保证dcs分散控制系统安全的重要的基础性因素，它的安全级别应该要显著高于机组的可靠性水平。影响的计算机系统安全的因素可能存在计算机系统的设计环节，也有可能存在于计算机系统的制造环节、安装调试环节或者维护环节，如果在以上环节当中没有遵照相应的技术规范认真核对计算机

系统的纠错能力、系统组态以及自我诊断能力，则计算机系统的可靠性便根本得不到保证。同时，工作环境对计算机系统通常也会产生非常的影响。具体而言，首先，计算机系统对工作环境的温度和湿度要求非常严格。在温度方面，如果工作环境的温度每增加10℃，则计算机系统的可靠性便会大幅度降低1/4；如果工作环境温度超过60℃，则计算机系统的故障率便会急剧增加；同时，温度的变化加速各种元器件的老化。在湿度方面，如果工作环境湿度过低，便会出现静电现象，如果静电电压大于2 kv时，计算机系统的可靠性水平便会显著降低。其次，计算机系统对工作环境的空气洁净度要求很高。如果空气中尘土过多，则尘土进入到计算机硬件系统当中，不仅有可能增加磁盘和磁头之间的磨损几率，还会增加电子元件与集成电路的短路事故的发生率。