摘要：分散控制系统(DistributionControlSystem，简称DCS)是以微处理机为基础，以控制危险分散、操作和管理集中为特征，集数据采集、监视、过程控制、顺序控制、记录于一体的、标准的、开放的控制系统。随着DCS控制系统在火电机组中的广泛应用，在DCS控制系统组态及日常维护中出现了一些问题。针对DCS控制系统出现的问题及现场应用实际，本文主要对DCS控制系统与常见问题分析处理进行分析探讨。
关键词：DCS控制系统；常见问题；分析处理
1 前言
而DCS作为机组的控制系统，它的运行可靠性与机组的运行效率息息相关。然而，由于我国大部分电厂中300MW机组建设的时间都比较长，在机组建设之初所采用的DCS控制系统的各方面性能都不够完善，加之长时间的运行，机组和系统都难免会出现一些问题，这些问题在一定程度上影响了机组的运行状况。
2 DCS在我国火力发电机组上的应用介绍
分散控制系统在我国火力发电机组上的应用正在普及，除新建大机组外，越来越多的中小机组也逐步完成了DCS改造。分散控制系统在火力发电机组上的应用范围不断扩大，其功能已逐步扩展到机、炉、电全厂控制以及外围辅助系统。DCS作为热控乃至全厂的主要自动化控制设备，越来越显示出它的重要性，因此，从DCS设备的招标、出厂验收，到日常的检修和维护，都必须引起足够的重视。
分散控制系统DCS最早应用在我国是出现在大型机组上，而随着DCS的标准化与国际化，火电机组的中小机组也实现了DCS改造。随着DCS控制系统的应用推广，其功能涉及到了机组外的辅助系统，推动了发电系统的自动化进程，现实出了DCS系统的重要性。由于其在整体生产上的操控作用的地位，其使用性、质量、保养与监测也引起了人们的重视，对其在生产中出现的问题要格外小心。
日立HIACS—5000M系统是日立公司在电力、化工、轻工、冶金等行业经过数十年的实践与研究生产的具有自身品牌特征的控制系统。在火电机组上，已经开发并应用了200MW，300MW，600MW等单机大容量燃油、燃煤，甚至核电的发电机组分散控制系统。该系统可以完成数据采集、模拟量控制、炉膛安全检测与控制、顺序控制系统、数字处理系统等等，通过将数据全面一体的手机，实现了对数据的实时控制、收集与处理，形成一体化系统。
3 DCS控制系统与常见问题
3.1本身缺陷
每个机械使用都有其环境与特点，即便是型号相同的机械，仍然有其使用环境的差异，因此,在一个控制系统出厂的时候，就不是万能的，不是通用的，软件上的设计缺陷或是安装上的缺陷，不可避免。一些数据收集工具，对于外部环境的要求较高，，容易造成差异。
3.2计算机系统中出现的问题
由于要通过计算机控制与处理，数据反馈的量又是巨大的，其中系统的差错也是经常出现。对于系统自身，就会出现这样那样的问题，例如,系统中的权限不同造成的访问差异与数据冲突。又如，数据的共享渠道不畅通的问题，网路出现连接不上的问题。还有计算机数据处理时因为某些数据的缺失与不合理，造成系统显示error的问题。
3.3逻辑处理中出现的问题
一是逻辑“NEW”编译后控制器间无法通讯。二是逻辑比较功能出错。三是两个通讯点出错。四是画面组态常出现问题。五是操作端出现数据混乱。
3.4 DCS本身出现的问题
一是电源出现的问题，例如电厂在基建时，DCS系统接地网设计及安装存在问题，DCS系统运行后热电阻、温度测点出现不稳现象。又如，电源连线的松动使得系统在运行时出现干扰与时滞。再如，一个设备出现故障，没有UPS电源，造成数据的丢失与断档。二是系统不配套。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如某机组是90年代生产投入使用的，对于当前的DCS系统不配套，DCS系统就容易造成死机。又如，对于小容量的DCS控制系统，配在大容量的热控机组上，由于不配套，信息不能正确显示，甚至根本无法使用。三是DCS网络故障。例如某电厂控制系统，由于多次系统升级改造，增加了数据测点和控制回路，系统负荷率达到了90%，造成了网络数据的眼中堵塞，多次出现死机的问题。又如，某电厂信号控制总线单一，信号控制功率变化异常，造成了网络信号不稳，控制系统失灵。
3.5人为因素造成DCS控制系统出现误差的问题
对于现在任何系统，首先都需要人的操作与管理，DCS还做不到完全的自动化，自然人为因素造成的故障也不可避免。一般表现在以下几个方面：一是未按规程规定执行工作步骤操作。二是业务不熟，人员误操作。三是管理制度不完善，造成的责任不清。
4 DCS系统维护措施
4.1DCS分散控制系统针对选型
新建机组的数据需要配套的仪器，DCS系统也应该针对不同的机组有所侧重，例如控制器的侧重点要考虑稳定性与负荷率，还有数据有效标准。通讯总线的负荷率一定要符合合理的范围，控制器的负荷能力要保持均衡，必须在设计与使用前要避免超负荷的情况。在正式使用前要反复的进行调试，对于有隐患的地方要及时发现，及时调整。在DCS分散控制系统的配备上，要提高标准，为后续工作打好基础。
4.2做好DCS控制系统的逻辑分配
首先，在控制系统上要设计均衡的控制，不能过分集中在某一端的控制器上，要做好冗余设置。其次，做好电源分配，对电源设计，要做好电路的独立，确保能独立工作，防止使用中的干扰。最后，分配好DCS系统接口，以免造成通讯拥堵的情况。重点考虑在紧急故障时的数据处理正常。
4.3充分考虑主辅设备的可靠性
应根据设备与数据的特点和运行环境，做好设备运行的应急准备与单独操作配置，一台完整的系统，其不但要与其他环节做好配合，还要有独立工作的能力。例如，紧急停炉系统的配备，如果在出现故障的时候，不但能与整个DCS控制系统分开，还应该能够在分开后单独操作。且不能取消人机操作界面。尤其是安全预防系统，应做到可以完成单独的安全控制作业。
4.4做好DCS控制系统的日常维护
首先，对于阀门、线路等重点部位，要正确使用，经常检查，要保证这些设备在特殊的情况下，在失电、失气、失信号或DCS系统失灵的情况下，能够向安全方向动作或保持原位。其次，专业的维护人员要特别重视软硬件知识的积累，不仅能做到正确操作，还要能够发现问题，熟悉控制器、I/O卡件、电源等设备的操作、维修与保养。最后，对于易损硬件做好及时的监控，对计算机设备也要做到专人专用，不能交叉使用，以防造成系统故障带来的信息丢失等事故。
4.5提高DCS操作人员的综合素质
DCS控制系统的使用与维护，应该作为一项完整的工作来抓，对于操作人员，不但要会数据的整理与分析，对于系统的维护与维修也要做到精通，这样才能随时发现问题解决问题。对于操作人员，对信息系统的管理知识也要学习，控制系统与信息系统是相通的，信息系统就是控制系统的大脑，所有的创新，首先要做到软件的创新，这就需要对信息系统的知识有所了解。提高创新能力也是DCS控制系统不断完善的要求。
5 结语
HIACS一5000M系统是日立公司总结几十年的发电机组控制系统设计、生产和应用经验而开发的数字式分散型控制系统。随着研发工作的不断深入和在工程实践上的检验，HIACS一5000M系统会更加趋于完善。
参考文献：
[1]刘武林.石门电厂300MW机组DCS系统改造的调试[A].全国发电厂分散控制系统与厂级监控系统技术研讨会论文集[C],2009(6).
[2]韩庆民.刘双宝.王迎东.铁岭发电厂300MW机组DCS改造及协调控制系统投入[J].吉林电力,2008(5).
论文作者:李宇
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/8/13
标签：控制系统论文; 机组论文; 系统论文; 数据论文; 操作论文; 分散论文; 设备论文; 《基层建设》2018年第19期论文;