火电机组DCS控制系统常见问题分析及处理

火力发电企业ＤＣＳ故障应急预案常见问题综述张力今（华电电力科学研究院有限公司）摘　要：ＤＣＳ是火力发电企业核心控制设备，承担着控制各生产系统正常工作的重要功能，其运行的安全稳定性对生产的可靠性、安全性有十分大的影响。

为防止ＤＣＳ故障造成设备损坏或其他较大事故，各发电企业均编制了相应的ＤＣＳ故障应急预案，对其各类故障进行预控并开展演练工作，确保当ＤＣＳ发生相应故障时，现场检修与运行技术人员可按照预案执行到位，保障机组的安全运行。

本文将技术监督工作中对各发电企业ＤＣＳ故障应急预案及相应资料进行检查发现的问题进行汇总，提出相应的建议供发电企业参考执行。

关键词：ＤＣＳ；故障；应急预案；技术监督０　引言ＤＣＳ是火力发电企业的重要控制设备，其功能范围覆盖锅炉、汽机、公用及辅机等各个系统，运行人员通过ＤＣＳ系统操作各设备以达到安全生产的目的，因此ＤＣＳ系统运行的可靠性对生产过程的安全性有重要影响，一旦ＤＣＳ系统故障极可能导致运行人员无法操作现场设备而发生生产过程失控，严重时会导致人身伤害或设备损失［１ ２］。

因此，针对ＤＣＳ故障的预控是应对其故障情况下紧急操作与故障处理的重要保障，依据《火力发电厂分散控制系统故障应急处理导则》（ＤＬ／Ｔ１３４０ ２０１４）及《发电厂热工仪表及控制系统技术监督导则》（ＤＬ／Ｔ１０５６ ２０１９）应建立相应的ＤＣＳ故障应急处理和长效管理机制，确保ＤＣＳ发生故障时能够准确、正确、快速的组织故障处理，最大限度的降低其故障对系统安全运行造成的影响。

各发电企业依据相应标准均编制了ＤＣＳ故障应急预案，在技术监督检查中，对其编制预案的内容与相配套开展的培训及演练工作开展了资料检查、现场询问等分析工作［３］。

对各发电企业编制的故障应急原进行对比总结，发现存在“重视程度不高”、“故障类型覆盖不全”等问题，其对ＤＣＳ系统故障时发电企业能否及时准确的进行处置有较大影响，在此对各问题进行总结分析并提出相应对策，帮助发电企业进一步完善ＤＣＳ故障应急预案。

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。

火力发电机组DCS系统的故障及预防摘要：为确保国内电力资源的稳定供应，火电厂在生产过程中一直在进行技术革新，并采用先进的装备与体系。

随着计算机技术的不断完善，控制原理的不断完善，使得 DCS得到了很大程度上的发展。

DCS在电厂中的运用，不但使电厂的生产效率得到了明显的提升，同时也使电厂的控制范围得到了进一步的扩展。

文章对电厂 DCS的失效原因和防止措施作了较详尽的论述。

关键字：热电厂；集散控制系统；疑难解答一、热电厂 DCS的失效及其成因(一)出现“卡死”的情况如果在机组正常运转时， DCS系统发生故障，将给机组带来很大的危险。

然而，面对这种情况，很难进行有效的预防和处理，更不可能从根源上解决这一问题。

不管是国产品牌还是进口品牌，都不可能完全防止这种情况的发生，技术人员也只是尽可能地减少这种情况的发生。

造成系统崩溃的因素很多，在进行故障诊断时，必须对各种故障进行诊断和处理。

对此，主要有以下几个方面的对策：一是对现有的机构进行配置。

从系统的结构上来说，服务装置和控制装置都存在着冗余的结构，这很可能会造成主程序的失效，所以，辅助装置必须在适当的时候进行更换。

一些电厂 DCS系统不能很好地进行开关和开关，甚至是不能开关，因此，供货商一定要抓紧时间，做好开关的研究，把开关问题给解决了，这样就减少了系统发生故障的几率。

第二个原因，就是通信出了问题。

假如系统在运行中的负载量比较少，那么通信就比较正常，但是当负载量比较大，或是工作频率过高时，就不能确保通信的正常，造成通信中断。

若通信线的联结松动、不够结实，则会造成通信线失效，特别是在导线联结部位，更容易发生通信线失效。

多条线缆很容易产生连锁效应，一条线缆发生了问题，其它线缆也会随之发生问题。

(二)通讯卡部件破损、变软DCS的主要控制软件采用的是 Microsoft操作系统，窗口很容易崩溃。

第一种可能是因为这个系统本身的原因；第二种可能是因为这个系统与其他的程序之间存在着矛盾，无法做到完美的兼容性，从而陷入了一个死循环之中[1]。

DCS控制系统中常见故障及处理（分五部分讲解）第一部分1分散控制系统(dcs)概述DCS具有通用性强、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、显示操作集中、人机界面友好、安装简单规范化、调试方便、运行安全可靠的特点，在国内外电力、石油、化工、冶金、轻工等生产领域特别是大型发电机组有着较为广泛的应用。

目前国内应用较多的的品牌主要有：(1)国外品牌：霍尼韦尔、ABB、西屋、西门子、横河等；(2)国内：国电智深、和利时、新华、浙大中控等。

DCS的安全、可靠与否对于保证机组的安全、稳定运行至关重要，若发生问题将有可能造成机组设备的严重损坏甚至人身安全事故。

所以非常有必要分析DCS运行中出现的各类问题，采取措施提高火电厂DCS的安全可靠性。

2DCS在生产过程中的故障情况每个厂家的DCS都有其各自特点，因此其故障的现象分析和处理不尽相同，但归纳起来由DCS引起机组二类及以上障碍可划分为三大类：(1)系统本身问题，包括设计安装缺陷、软硬件故障等。

(2)人为因素造成的故障，包括人员造成的误操作，管理制度不完善及执行环节落实。

(3)系统外部环境问题造成DCS故障。

如环境温度过高、湿度过高或过低、粉尘、振动以及小动物等因素造成异常。

2.1DCS本身问题故障实例此类故障在生产过程中较为常见，主要包括系统设计安装缺陷、控制器(DPU或CPU)死机、脱网等故障，操作员站黑屏，网络通讯堵塞，软件存在缺陷，系统配置较低，与其他系统及设备接口存在问题等。

2.1.1 电源及接地问题(1)某电厂DCS电源系统采用的是ABB公司Symphony III型电源，但基建时仍按照II型电源的接地方式进行机柜安装，与III型电源接地技术要求差异很大。

机组投产以来发生多次DCS模件故障、信号跳变、硬件烧坏的情况，疑与接地系统有关。

同样，某电厂在基建期间DCS接地网设计制作安装存在问题，DCS系统运行后所有热电阻热电偶温度测点出现周期波动。

(2)某厂因电源连线松动而导致汽机侧控制系统失效。

火电厂DCS系统控制分析摘要：本文分析了DCS系统的组成和应用，探讨了火电机组电气控制进入DCS的控制系统构成方式和若干问题及解决方法,供大家参考。

关键词：火电厂电气控制DCS系统1 前言集散控制系统(DCS)又称分布式控制系统，是计算机、自动控制技术及网络通讯技术的综合产物。

它基于控制分散、危险分散、操作和管理集中的设计思想，采用多层分级、合作自治的结构形式。

适应了现代化生产和企业管理的要求。

由于DCS融入了最新的现场总线、嵌入式软件、先进控制、报表技术、CRT 以及网络技术等，使得其能够整体解决小至一台大型设备(锅炉)、大至一个现代化工厂整个生产过程的全方位控制。

并为工厂全程信息化管理提供基础平台。

随着我国生产力的不断发展以及我国在生产过程自动化方面科技水平的不断提高，目前我国新建的火电厂普遍都采用了DCS控制系统，随着DCS控制系统的不断发展，性能不断提高价格逐年下降，DCS控制系统的应用范围将越来越广。

DCS也逐步开始在小型电厂广泛应用。

在我国，小型火力发电厂基本上为供热机组，主要用于冶金、石化、化工、纺织等行业大型企业的自备电厂及城市供热。

大部分属于电力系统外的电厂。

典型的主设备选型多为循环流化床锅炉配抽汽式或背压式汽轮发电机组，一般为二炉一机或三炉二机等，其热力系统为母管制。

2 DCS系统的组成DCS从功能上分成操作员站、工程师站和现场控制站三种类型。

这些节点通过系统网络连接在一起，所有节点之问的数据和信息传递都南系统网络完成。

操作员站由可靠性高的工业微机配以外设组成，及系统专用的实时监控软件。

功能有：图形显示与会话、报警显示与管理、报表打印、系统库管理、历史库管理、追忆库管理等。

工程师站和操作员站使用同一台微机．该站组态软件包，供用户实现应用系统的组态现场控制站是DCS系统完成现场测拉的重要站点。

系统的现场控制站由主控模块、智能模块、电源模块和专用机柜四部分组成。

该站主要完成两项功能：信号的转换与处理和控制运算。

关于发电厂DCS系统常见故障的分析与研究【摘要】DCS系统近年来在发电厂应用越来越广泛，但DCS系统常见故障使机组运行的安全性和经济性受到较大影响，因此，必须对其加以充分认识。

本文对发电厂DCS系统常见故障进行了分析，并提出了相应的防范措施。

【关键词】发电厂DCS系统常见故障分散控制系统（distributed control system，DCS）是一种对生产过程进行集中监视和操作的控制系统，由两个以上过程采集站组成，其中每个采集站都应用微处理器，采集站分散到各部分工艺流程中对其数据进行采集和控制，同时所采集的数据信息通过数据通信系统与中央控制室各监控操作站联网[1]。

分散控制系统由于具有可靠性高、功能强大、配置灵活等特点，在电厂热控制系统中应用较为广泛。

通过应用分散控制系统，能使电厂热控制系统实现分散控制、集中管理。

分散控制系统与既往使用的热工控制系统相比，具有显著优势，但是也存在一些不可避免的故障问题，对系统的安全与可靠性造成一定程度的影响。

从故障性质来看，大概有人为故障和设备故障两大类。

分散控制系统常见故障的后果是一方面使操作维护人员的工作量增加，另一方面对机组的安全性和经济性也会造成严重影响[2]，因此，必须对其加以充分认识。

1 发电厂DCS系统常见故障1.1 网络通讯类故障网络通讯类故障在发电厂DCS系统故障中较为常见，主要有节点总线故障、就地总线故障和地址标志错误。

首先，节点总线故障，由于总线的干线上任何一个节点出现故障，都会导致总线上所有站和它的子设备都会出现通讯故障，虽然采用双路冗余配置的方式，能减少节点总线故障问题，但是不能从源头上将该问题完全解决。

其次，就地总线故障，一方面由于就地总线的特殊性，其工作环境极为恶劣，且较容易受到检修人员的误动而使故障频发；另一方面总线本身也会因为各种原因而造成通讯类故障。

再次，就地组件和总线接口都有可能出现地址标识错误，从而使网络通讯出现紊乱的状况[3]。