分散控制系統(tǒng)在熱電廠自動控制上的應(yīng)用
[摘要] 分散控制系統(tǒng)(DCS) 是計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動化技術(shù)相結(jié)合發(fā)展的結(jié)果。本文結(jié)合新滬熱電廠新建三爐兩機(jī)采用分散控制系統(tǒng)(DCS) 實(shí)現(xiàn)自動控制的工程實(shí)踐, 介紹DCS 系統(tǒng)特點(diǎn)和功能, 并根據(jù)DCS 系統(tǒng)的運(yùn)行情況,結(jié)合實(shí)際維護(hù)進(jìn)行簡單闡述。
[關(guān)鍵詞] DCS 系統(tǒng) 日常維護(hù) 熱工控制
一、硬件維護(hù)
1.過程通道。I /O 模塊故障的一般判斷與處理是通過系統(tǒng)診斷, 用更換模塊的方法處理。至于其內(nèi)部元件老化等內(nèi)部因素造成的模塊不正常, 一般熱控人員不好判斷。原則上I /O模塊的檢修應(yīng)由廠家處理,目前我廠的熱工檢修人員的技術(shù)水平還達(dá)不到這種水平, 不能象檢修常規(guī)儀表那樣得心應(yīng)手。并且現(xiàn)在的儀表廠家的技術(shù)保密也不容許客戶知道他們的核心技術(shù), I /O 模塊基本趨于一體化設(shè)計(jì), 因此I /O 模塊的備件一定要充足。具了解這種I /O模塊的故障大多出現(xiàn)在調(diào)試和運(yùn)行初期, 其原因有設(shè)備本身質(zhì)量不過關(guān), 也有維護(hù)人員素質(zhì)差等。一般經(jīng)過一個大修周期后會穩(wěn)定下來。
2.就地設(shè)備。就地設(shè)備故障的診斷與處理同常規(guī)的故障沒有區(qū)別, 只是一次元件或控制設(shè)備出現(xiàn)故障時不能被及時發(fā)現(xiàn), 這并不一定是運(yùn)行人員不認(rèn)真, 主要是因?yàn)楫嬅孑^多不能全部顯示。只有異�；驁�(bào)警后才能發(fā)現(xiàn)。這樣對檢修人員和運(yùn)行人員的素質(zhì)要求就相應(yīng)提高, 因此運(yùn)行人員要詳細(xì)介紹故障前后的狀態(tài)便于熱工人員快速、準(zhǔn)確地處理缺陷。熱工人員應(yīng)了解熱力設(shè)備的原理, 結(jié)合運(yùn)行人員提供的情況分析處理故障點(diǎn)。DCS 系統(tǒng)的模塊大多都支持熱插拔, 但這并不意味著可以隨便插拔, 在操作時必須做好安全防護(hù)措施。
3.操作員站死機(jī)。無論是哪種DCS 系統(tǒng), 操作員站死機(jī)都是會出現(xiàn)的, 其原因比較多也比較復(fù)雜。硬盤或卡件故障, 冷卻風(fēng)扇工作異常等都可能引起操作員站死機(jī)。有時也會發(fā)生人為操作員站死機(jī)現(xiàn)象, 一般在修改控制邏輯、下裝軟件、重啟設(shè)備時, 最易發(fā)生操作故障, 輕則設(shè)備異常, 重則造成設(shè)備停運(yùn)。因此熱控人員在工程師站、操作員站操作中要引起高度重視, 防止人為操作故障的發(fā)生。
4.鼠標(biāo)及鍵盤操作不正常。多數(shù)操作都是由鼠標(biāo)操作完成的, 鼠標(biāo)的消耗是很大的, 因此備用鼠標(biāo)必須是專門備用的, 不能隨便替換。當(dāng)發(fā)現(xiàn)鼠標(biāo)操作不正常時應(yīng)進(jìn)行一次重新起動計(jì)算機(jī), 如仍不正常, 要立刻停止操作該鼠標(biāo), 及時通知維護(hù)人員檢修, 以防止出現(xiàn)誤操作。鍵盤操作不正常大多是數(shù)據(jù)線出現(xiàn)問題, 可相應(yīng)處理。
5.電源。現(xiàn)在的DCS 系統(tǒng)電源故障不多, 但在運(yùn)行初期較多, 比如保險配置不合理等。在運(yùn)行中也可能出現(xiàn)備用電源不能自動投入, 電源插座接觸不良等現(xiàn)象。因此不能保證插座非�？煽康那闆r下, 最好采用端子排。長期運(yùn)行后有可能會出現(xiàn)空氣開關(guān)整定值變化, 因此應(yīng)定期校驗(yàn)空氣開關(guān)。
三爐兩機(jī)的DCS 系統(tǒng), 其操作員站, 電源配電柜通過專用的電源冗余切換裝置供電; 對于服務(wù)器, 由于它在系統(tǒng)運(yùn)行中的重要地位, 所以互為冗余運(yùn)行的兩臺服務(wù)器分別由UPS 和廠用電供電;對I /O控制站, 是將UPS 電源和廠用電分別送給互為冗余的兩個電源模塊, 經(jīng)過冗余電源輸出的24VDC/48VDC供給主控單元或I /O模塊使用。實(shí)際應(yīng)用中, 如果現(xiàn)場系統(tǒng)沒有配備電源柜或不能提供雙路電源, 為了保證DCS 系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行, 應(yīng)至少提供一路UPS 電源。另外,DCS系統(tǒng)電源應(yīng)當(dāng)單獨(dú)由供電電源段引來, 不應(yīng)再為其它高負(fù)載設(shè)備供電, 尤其不能為大的感性負(fù)載供電。
6.干擾問題。對于干擾主要是接地問題, 備用電源的切換和大功率的無線電設(shè)備如手機(jī), 對講機(jī)等, 還有來自DCS 系統(tǒng)自身的干擾信號。對于DCS 系統(tǒng)的接地,DCS 系統(tǒng)廠家要求非常嚴(yán)格, 也相應(yīng)的引起了重視。DCS 系統(tǒng)接地是為了保證當(dāng)進(jìn)入DCS 系統(tǒng)的信號、供電電源或DCS系統(tǒng)設(shè)備本身出現(xiàn)問題時, 有效的接地系統(tǒng)能承受過載電流并可以迅速將過載電流導(dǎo)入大地。還能夠?yàn)镮 /O信號提供屏蔽, 消除電子噪聲干擾, 防止設(shè)備外殼帶電或靜電積累, 以免對人的觸電傷害和設(shè)備的損壞。據(jù)了解,DCS 系統(tǒng)的“死機(jī)”, 大多是因?yàn)橄到y(tǒng)接地不良存在問題所引起的。因此完善、可靠、正確的接地, 是DCS 系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。
7.人為因素。人為因素引起的保護(hù)誤動大多是由于熱工人員走錯間隔、看錯端子排接線、錯強(qiáng)制或漏強(qiáng)制信號、萬用表使用不當(dāng)?shù)日`操作等引起。
二、維護(hù)管理
DCS 的維護(hù)管理包括系統(tǒng)的巡檢, 保護(hù)的投退, 軟、硬件的監(jiān)督管理。
1.應(yīng)用軟件應(yīng)及時備份, 極小的改動可做記錄; 如修改數(shù)據(jù)庫除應(yīng)同時保存在工程師站, 還要有其他備份盤。
2.軟件檢查與功能試驗(yàn), 要試驗(yàn)全部軟件的功能并檢查各級權(quán)限。規(guī)范DCS 系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的管理, 軟件的修改、更新、升級必須履行審批授權(quán)及責(zé)任人制度。在修改、更新、升級軟件前,應(yīng)對軟件進(jìn)行備份。未經(jīng)測試確認(rèn)的各種軟件嚴(yán)禁下載到已運(yùn)行的DCS 系統(tǒng)中使用, 必須建立有針對性的DCS 系統(tǒng)防病毒措施。
3.熱工保護(hù)的投退應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行工作票制度。檢修某一運(yùn)行設(shè)備時, 要采取正確隔離措施, 以防發(fā)生相關(guān)設(shè)備的聯(lián)鎖反應(yīng)。這就要求熱工人員了解DCS 的控制邏輯。
4.當(dāng)部分操作員站出現(xiàn)故障時, 由可用操作員站繼續(xù)承擔(dān)機(jī)組監(jiān)控任務(wù)( 此時應(yīng)停止重大操作),同時迅速排除故障, 若故障無法排除,則應(yīng)根據(jù)當(dāng)時運(yùn)行狀況酌情處理。當(dāng)全部操作員站出現(xiàn)故障時,應(yīng)立即停爐。
5.調(diào)節(jié)回路控制器或相應(yīng)電源故障時, 應(yīng)將自動切至手動維持運(yùn)行, 同時迅速處理系統(tǒng)故障,并根據(jù)處理情況采取相應(yīng)措施。加強(qiáng)對DCS 系統(tǒng)的監(jiān)視檢查, 特別是發(fā)現(xiàn)CPU、網(wǎng)絡(luò)、電源等故障時, 應(yīng)及時通知運(yùn)行人員并迅速做好相應(yīng)對策。
6.溫度、濕度、灰塵及振動對熱控電子設(shè)備有很大影響, 所以控制電子間的環(huán)境條件, 可以延長熱控設(shè)備的使用壽命, 提高系統(tǒng)工作的可靠性。就地設(shè)備工作環(huán)境普遍十分惡劣, 提高和改善就地設(shè)備的工作環(huán)境條件, 對提高整個系統(tǒng)的可靠性有著十分重要的作用。做好設(shè)備檢修管理, 及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患, 使設(shè)備處于良好的工作狀態(tài)。做好日常維護(hù)和試驗(yàn)。停機(jī)時, 對保護(hù)系統(tǒng)檢修徹底檢修、檢查, 并進(jìn)行嚴(yán)格的保護(hù)試驗(yàn)。盡量采用技術(shù)成熟、可靠的熱控元件。隨著熱控自動化程度的提高, 對熱控元件的可靠性要求也越來越高, 所以,采用技術(shù)成熟、可靠的熱控元件對提高DCS 系統(tǒng)整體的可靠性有著十分重要的作用, 根據(jù)熱控自動化的要求, 熱控設(shè)備的投資也在不斷地增加, 切不可為了節(jié)省投資而“因小失大”。在合理投資的情況下, 一定要選用品質(zhì)、運(yùn)行業(yè)績較好的就地?zé)峥卦O(shè)備。以提高DCS 系統(tǒng)的整體可靠性和保護(hù)系統(tǒng)的可靠性、安全性。
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