分散控制系统在热电厂自动控制上的应用朱江

分散控制系统在热电厂自动控制上的应用朱江

(福建省青山纸业365500)

摘要:分散控制系统(DCS)是计算机技术和自动化技术相结合发展的结果。本文结合新沪热电厂新建三炉两机采用分散控制系统(DCS)实现自动控制的工程实践,介绍DCS系统特点和功能,并根据DCS系统的运行情况,下面结合实际维护做简单阐述。

关键词:分散控制系统;热电厂;自动控制

1硬件维护

1.1就地设备

就地设备故障的诊断与处理同常规的故障没有区别.只是一次元件或控制设备出现故障时不能被操作员及时发现,这并不一定是运行人员不认真,主要是因为画面较多不能全部显示。只有异常或报警后才能发现。这样对检修人员和运行人员的素质要求就相应提高,因此运行人员要详细介绍故障前后的状态便于热工人员快速、准确地处理缺陷。热工人员应了解热力设备的原理,结合运行人员提供的情况分析处理故障点。DCS系统的模块大多都支持热插拔,但这并不意味着可以随便插拔,在操作时必须做好安全防护措施。

1.2操作员站死机

无论是哪种DCS系统,操作员站死机都是会出现的,其原因比较多也比较复杂。硬盘或卡件故障,冷却风扇工作异常等都可能引起操作员站死机。有时也会发生人为操作员站死机现象。一般在修改控制逻辑、下装软件、重启设备时,最易发生操作故障,轻则设备异常,重则造成设备停运。因此热控人员在工程师站、操作员站操作中要引起高度重视,防止人为操作故障的发生。

1.3鼠标及键盘操作不正常

多数操作都是由鼠标操作完成的,鼠标的消耗是很大的,因此备用鼠标必须是专门备用的,不能随便替换。当发现鼠标操作不正常时应进行一次重新起动计算机,如仍不正常,要立刻停止操作该鼠标,及时通知维护人员检修,以防止出现误操作。键盘操作不正常大多是数据线出现问题,可相应处理。

1.4电源

现在的DCS系统电源故障不多,但在运行初期较多,比如保险配置不合理等。在运行中也可能出现备用电源不能自动投入,电源插座接触不良等现象。因此不能保证插座非常可靠的情况下,最好采用端子排。长期运行后有可能会出现空气开关整定值变化,因此应定期校验空气开关。

三炉两机的DCS系统,其操作员站,电源配电柜通过专用的电源冗余切换装置供电;对于服务器,由于它在系统运行中的重要地位,所以互为冗余运行的两台服务器分别由uPs和厂用电供电;对I/O控制站,是将UPS电源和厂用电分别送给互为冗余的两个电源模块,经过冗余电源输出的24VDc,48VDc供给主控单元或I/O模块使用。实际应用中,如果现场系统没有配备电源柜或不能提供双路电源,为了保证DCS系统的安全稳定运行,应至少提供一路UPS电源。另外,DCS系统电源应当单独由供电电源段引来,不应再为其它高负载设备供电,尤其不能为大的感性负载供电。

1.5干扰问题

对于干扰主要是接地问题,备用电源的切换和大功率的无线电设备如手机,对讲机等,还有来自DCS系统自身的干扰信号。对于DCS系统的接地,DCS系统厂家要求非常严格,也相应的引起了重视。DCS系统接地是为了保证当进入DCS系统的信号、供电电源或DCS系统设备本身出现问题时,有效的接地系统能承受过载电流并可以迅速将过载电流导人大地。还能够为I/O信号提供屏蔽,消除电子噪声干扰,防止设备外壳带电或静电积累,以免对人的触电伤害和设备的损坏。

1.6人为因素

人为因素引起的保护误动大多是由于热工人员走错间隔、看错端子排接线、错强制或漏强制信号、万用表使用不当等误操作等引起。

2分散控制系统的维护管理方法

2.1做好备份工作

为了避免数据库信息丢失,影响到后期管理。在对应用软件进行改动时,必须要及时对其作出备份处理。对于非常小的改动也可以只做改动记录。但若对数据库信息进行更改,则必须要在工程师站以外的地方再备份一次,以确保万无一失。

2.2软件检查与功能试验,要试验全部软件的功能并检查各级权限

规范DCS系统软件和应用软件的管理,软件的修改、更新、升级必须履行审批授权及责任人制度。在修改、更新、升级软件前,应对软件进行备份。未经测试确认的各种软件严禁下载到已运行的DCS系统中使用,必须建立有针对性的DCS系统防病毒措施。

2.3热工保护的投退应严格执行工作票制度

检修某一运行设备时,要采取正确隔离措施,以防发生相关设备的联锁反应。这就要求热工人员了解DCS的控制逻辑。

2.4当部分操作员站出现故障

可用操作员站继续承担机组监控任务(此时应停止重大操作),同时迅速排除故障,若故障无法排除,则应根据当时运行状况酌情处理。当全部操作员站出现故障时,应立即停炉。

2.5调节回路控制器或相应电源故障

应将自动切至手动维持运行,同时迅速处理系统故障,并根据处理情况采取相应措施。加强对DCS系统的监视检查,特别是发现CPU、网络、电源等故障时,应及时通知运行人员并迅速做好相应对策。

2.6温度、湿度、灰尘及振动对热控

电子设备有很大影响,所以控制电子间的环境条件,可以延长热控设备的使用寿命,提高系统工作的可靠性。停机时,对保护系统检修彻底检修、检查,并进行严格的保护试验。尽量采用技术成熟、可靠的热控元件。采用技术成熟、可靠的热控元件对提高DCS系统整体的可靠性有着十分重要的作用,根据热控自动化的要求,热控设备的投资也在不断地增加,切不可为了节省投资而“因小失大”。在合理投资的情况下,一定要选用品质、运行业绩较好的就地热控设备。

3分散控制系统的特点

同常规的监控操作系统比较而言,分散控制系统具有如下特点:

1、分别分散控制

分散控制系统之所以具有系统上的安全可靠性,在于其由较高的分散性,这样可以使危险和障碍或错误通过系统进行分散,这样也能提高各部分设备的利用率,通过地域分散、人员分散、设备分散、操作分散以及功能分散,这样使危险进行了分散。

2、分阶梯分散控制

分散控制系统通过分级,使各个分级能够很好的协调和互动。各个分级都有各自的工作范围,彼此协调。这样既能很好的防止各设备之间的摩擦,也能提高设备的利用率。

3、自动和相互协调性

分散控制系统是通过数据通信系统和集中的中央控制系统对各个过程采集站进行集中监视和操作,而各个过程控制采集站是由多个以微处理器为核心的,能够自动完成生产过程中的各种问题。分散控制系统的自动和个组成部分的相互协调性使得分散控制系统能够完成各种复杂的数据处理、计算和数据的计算以及信号的处理等各种问题。

4、开放性系统

分散控制系统具有开放系统的所有特征,具有可移植性、可适宜性、可用性等。使分散控制系统能够在应用过程中随着产品的更新换代能得到更好的发展,这样也节省了各种更新设备的成本。

4结论

分散控制系统在国内外的大型机组已经得到了普遍广泛的应用,其功能覆盖面广、操作方便、安全可靠等优越性,使其在电厂也受到了广泛的青睐。在应用过程中存在一些问题和不足之处,作为热电厂的管理层,在准备引进分散控制系统时应做好相关多方面的培训,让操作人员掌握好正确的操作方式,从而避免系统故障的发生,同时也需要做好日常的硬件维护和维护管理,根据情况采取相应措施。随着科学的进步,分散控制系统也会不断的完善和提高,为了适应电厂的发展需要,需要我们不断的探索和完善。

参考文献:

[1]熊淑燕、王兴叶、田建艳等:《火力发电厂集散控制系统》,科学出版杜,2000年。

[2]夏广恩:《分散控制系统在热电厂自动控制上的应用》,《商情》,2010(07)。

[3]胡蓓蓓、虞静:《分散控制系统与热电厂自动控制》,《青春岁月》,2011(04)

作者介绍:

朱江,(1983.05.26),民族:汉族,籍贯:黑龙江,学历:本科,职称:中级工程师,无职务,DCS自动化

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