高瑞良

天津軍糧城發(fā)電有限公司

火電廠DCS控制系統(tǒng)故障應(yīng)急處理及其預(yù)防措施

高瑞良

天津軍糧城發(fā)電有限公司

DCS（分布式控制系統(tǒng)）是廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力等行業(yè)的一種控制系統(tǒng)，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)各個(gè)領(lǐng)域的用電需求不斷上漲，火力發(fā)電作為當(dāng)前主要的發(fā)電形式之一，必須要根據(jù)實(shí)際需要來(lái)不斷提升設(shè)備性能、優(yōu)化生產(chǎn)技術(shù)，提高發(fā)電能力。但是在實(shí)際工程過(guò)程中，受多種因素的影響，DCS控制系統(tǒng)容易出現(xiàn)故障，影響火電廠正常的發(fā)電工作。因此，必須深入分析故障問(wèn)題成因，并在此基礎(chǔ)上探究故障的預(yù)防和處理措施。

火電廠；DCS；控制系統(tǒng)；故障與處理

一、火電廠DCS控制系統(tǒng)的常見(jiàn)故障

1、系統(tǒng)自身故障

DCS融合了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、電子信息系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)等技術(shù)，因此其內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，系統(tǒng)組成元件的數(shù)量較多，這些元器件如果在使用過(guò)程中出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，就會(huì)影響DCS控制系統(tǒng)的部分功能，如果是主干路元器件損壞，還會(huì)造成區(qū)域性的線路故障，給火電廠造成巨額損失。其中較為常見(jiàn)的系統(tǒng)故障有：一是在進(jìn)行系統(tǒng)線路搭建時(shí)，由于相關(guān)的設(shè)計(jì)人員沒(méi)有嚴(yán)格按照規(guī)劃圖紙進(jìn)行操作，導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部線路和元器件的組合不對(duì)應(yīng)，后期通電試運(yùn)行后，就容易出現(xiàn)線路燒壞等問(wèn)題；二是PLC控制器黑屏（藍(lán)屏），PLC作為控制火電廠DCS系統(tǒng)的一種系統(tǒng)軟件，通過(guò)各種編程指令完成對(duì)系統(tǒng)的操作與控制，如果這些程序語(yǔ)句存在錯(cuò)誤，或是PLC軟件本身出現(xiàn)故障，就會(huì)導(dǎo)致控制器黑屏（藍(lán)屏），進(jìn)而失去對(duì)DCS系統(tǒng)的控制功能，導(dǎo)致各種操作處于無(wú)序狀態(tài)，不利于火電廠正常發(fā)電工作的開(kāi)展。

2、人為因素造成故障

人為操作不當(dāng)引發(fā)系統(tǒng)故障，是火電廠DCS故障中極為常見(jiàn)的問(wèn)題，例如對(duì)設(shè)備操作不熟練，或是不按照規(guī)定進(jìn)行操作等。隨著現(xiàn)代控制技術(shù)的發(fā)展，許多火電廠都引入了信息化控制系統(tǒng)，利用終端計(jì)算機(jī)對(duì)各個(gè)站點(diǎn)的系統(tǒng)進(jìn)行可視化管理。但是由于缺乏嚴(yán)格的監(jiān)督和控制體系，許多設(shè)備管理人員在工作時(shí)間利用工廠的計(jì)算機(jī)玩游戲、看電影，導(dǎo)致一些網(wǎng)絡(luò)病毒傳播到計(jì)算機(jī)中，給DCS控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成了極大影響。另外，部分設(shè)備操作人員沒(méi)有養(yǎng)成良好的工作習(xí)慣，例如在長(zhǎng)期工作中不能定期對(duì)重要文件進(jìn)行備份，或是對(duì)涉及到火電廠核心技術(shù)的文件沒(méi)有加密等，這些文件保存在計(jì)算機(jī)硬盤(pán)上，如果一旦硬盤(pán)損壞，將會(huì)導(dǎo)致文件資料的遺失。

3、外部環(huán)境造成故障

首先，火電廠本身屬于污染較為嚴(yán)重的企業(yè)，加上DCS控制系統(tǒng)中的電器元件在靜電吸附作用下，很容易吸附空氣中的粉塵，嚴(yán)重情況下還會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)短路和崩潰。其次，在火力發(fā)電過(guò)程中，工廠內(nèi)部環(huán)境溫度較高，導(dǎo)致DCS控制系統(tǒng)中的元件工作負(fù)荷增加。尤其是一些電子元件密集的線路板，很容易因高溫導(dǎo)致導(dǎo)線絕緣包皮融化，金屬導(dǎo)線裸露。而一旦這些導(dǎo)線與其他元器件相連，就極有可能導(dǎo)致整個(gè)電路板燒毀。最后，為了防止對(duì)周邊地區(qū)居民的影響，火電廠的選址大多集中在相對(duì)偏遠(yuǎn)的郊區(qū)，如果缺乏嚴(yán)格的控制措施，像老鼠、流浪貓狗等動(dòng)物也有可能咬斷電線，導(dǎo)致DCS控制系統(tǒng)突然斷電，給火力發(fā)電廠造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

二、火電廠DCS控制系統(tǒng)故障的應(yīng)急處理辦法

當(dāng)系統(tǒng)管理人員發(fā)現(xiàn)DCS出現(xiàn)故障后，應(yīng)當(dāng)立即啟動(dòng)應(yīng)急處理措施，并通過(guò)以下步驟逐步排查和尋找故障源。

第一，逐個(gè)檢查所有的控制器，看控制器所顯示的各項(xiàng)參數(shù)是否正?；虮３忠恢拢绻硞€(gè)控制器的參數(shù)出現(xiàn)異常，則鎖定該控制器控制下的系統(tǒng)設(shè)備，并通知專業(yè)的設(shè)備維修人員進(jìn)行故障維修。

第二，如果是在設(shè)備正常運(yùn)行過(guò)程中，控制器突然出現(xiàn)黑屏或藍(lán)屏，并由此導(dǎo)致DCS控制部分或全部功能的喪失。系統(tǒng)管理人員應(yīng)當(dāng)首先調(diào)取監(jiān)控錄像，檢查各個(gè)控制臺(tái)和操作站是否存在違規(guī)操作；隨后啟動(dòng)應(yīng)急計(jì)算機(jī)，并讀取備份數(shù)據(jù)，保證火電廠各項(xiàng)工作的正常運(yùn)行，隨后聯(lián)系維護(hù)人員對(duì)控制器進(jìn)行修復(fù)。

第三，如果中央計(jì)算機(jī)的鼠標(biāo)、鍵盤(pán)等硬件設(shè)備出現(xiàn)故障，可以多次重復(fù)的插拔USB接口，并觀看問(wèn)題是否解決；如果仍然存在鼠標(biāo)或鍵盤(pán)無(wú)反應(yīng)，則通知相關(guān)維護(hù)人員進(jìn)行設(shè)備更換或維修。

第四，DCS網(wǎng)絡(luò)癱瘓，管理人員應(yīng)當(dāng)立即切斷總控電源。這是因?yàn)槿绻鸇CS網(wǎng)絡(luò)崩潰，其控制功能就形同虛設(shè)，如果不加以控制，反而會(huì)給火電廠其他的工作活動(dòng)產(chǎn)生影響。因此，必須通過(guò)切斷電源，是DCS強(qiáng)制性停止，等待維護(hù)人員將網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)修復(fù)后，再通電運(yùn)行。

三、火電廠DCS系統(tǒng)常見(jiàn)故障預(yù)防措施

1、電源系統(tǒng)故障

DCS系統(tǒng)又稱之為集散控制系統(tǒng)，是由多個(gè)分項(xiàng)系統(tǒng)構(gòu)建而成，其中電源系統(tǒng)作用不可忽視，對(duì)電源系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性要給予十足把握，并熟練掌握電源使用原理與操作流程，嚴(yán)格按照正確使用方式進(jìn)行。對(duì)電源模塊的選用要完全符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)要對(duì)電源電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，控制電壓波動(dòng)的穩(wěn)定性，并對(duì)電源故障問(wèn)題等進(jìn)行檢測(cè)，一但發(fā)現(xiàn)先問(wèn)題則需要及時(shí)解決。

2、硬件(模件)故障

DCS系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，為了減少硬件故障的發(fā)生率，必須要注意以下幾點(diǎn)：嚴(yán)格按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)為客戶提供一個(gè)良好的硬件運(yùn)行環(huán)境；在處于工作狀態(tài)時(shí)，禁止使用高功率無(wú)線設(shè)備，也不得隨意打開(kāi)機(jī)箱；保持穩(wěn)定的工作電壓；為關(guān)鍵的硬件配置（模塊）足夠的冗余。

3、軟件故障

軟件故障相對(duì)來(lái)說(shuō)都比較容易處理，一般的軟件故障都是因?yàn)槭褂玫能浖潜I版軟件，致使系統(tǒng)運(yùn)行不正常，處理方式就是使用正版軟件，并記得要及時(shí)升級(jí)。

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高瑞良(1987-)，男，天津人，助理工程師，本科，現(xiàn)主要從事天津軍糧城發(fā)電有限公司熱控專業(yè)工作。