加强管理提高分散控制系统运行可靠性

发布时间：2007年01月15日
作者：互联网
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DCS系统由系统软、硬件、盘台设备以及变送器、逻辑开关、电缆及执行机构组成，系统中任一环节出现问题，均会导致系统部分功能失效或引发控制系统故障，严重时将使机组事故跳闸，甚至损坏主设备。因此，要把构成控制系统的所有设备看成一个整体进行全面管理。

已投产的机组必须对DCS系统外部环境、运行、检修及考核进行全过程、全方位的管理。全过程管理指DCS系统运行、日常维护、检修及考核管理各个环节，全方位管理指所有涉及DCS系统的安全因素要考虑周全，不仅要关注DCS系统软、硬件及外围设备，还应考虑与DCS系统相关的外部设备及条件，如：中央空调、电源、仪用气源、接地等内容，只有这样，才能确保DCS系统安全稳定运行。

我厂300MW机组DCS系统在使用初期出现了许多问题，究其原因除对MAX1000+PLUS系统的特性没有完全掌握外，主要由于没有按其自身规律合理地进行管理而造成的。

1 DCS系统的外部环境

DCS系统外部环境条件是指电源（含UPS电源）、接地系统、中央空调系统以及仪用气源系统，这些系统属其它专业管理范围，最终为热工服务。

（1）中央空调系统。计算机工作的环境温度为19～23℃，一旦空调故障，短时间难以恢复时，温差的急剧变化，将导致模件事故的发生。

（2）仪用气源系统。气源品质直接影响气动执行机构的正常动作，因此应加强对气源品质的定期检测，制定出相应的维护措施。

（3）保安电源和UPS电源。电源是DCS系统稳定运行的重要保障，必须确保电源供电方式的合理性以及UPS电源的切换时间符合要求。

（4）接地系统。电厂是一个高电压、大电流、强磁场干扰的环境，必须重视计算机接地系统的完善。

DCS系统的运行管理是指控制系统巡检，热工保护的投退，运行设备的检修隔离办法，各种软件管理，热工备件管理等。

（1）加强热工检修工作票的管理。在运行机组上对某一设备检修时，如果对其隔离不完全或不正确，可能发生相关设备的联锁反应。因此要求相关人员务必实施正确的隔离措施。

（2）加强软件管理。组态的修改必须按有关规定执行，同时必须及时备份修改前后的所有组态信息，存档备查。

（3）DCS系统备件的管理。DCS系统备件的存放应满足制造厂的要求，定期对备件进行检查。当DCS装置发生故障，需用备件更换时，使用前必须对备件进行功能测试，以防患于未然。

3 DCS系统的检修管理

DCS系统检修时必须要有合理的检修工艺和程序，兼顾DCS系统本身的检修和重视系统外部设备的检修。

3.1设备检修项目和周期

检修项目应包括DCS系统及就地设备

（1）DCS系统检修项目及周期。依据DCS系统设备特点，随机组大修至少进行以下项目的检修（小修时可酌情适当减少）：模件组态的备份，核实控制模件标志和地址；外围设备检修，清扫电源、模件及防尘滤网，检查及紧固控制柜接线，接地系统检查，冷却风扇检修，电源测试；重要测量和保护信号线路绝缘检查；电子室温度、湿度及含尘量检修前测试，检修后复查；模件电源及冗余模件的切换试验；报警及保护功能测试；通讯、手操站检查等。

（2）就地设备的检修及周期。就地设备包括执行机构、变送器、逻辑开关及线路检查。此类检修项目及周期与常规控制设备基本相同。特别重要的是气动执行机构的断电、断气及断信号功能的检查。

3.2 模件清洗及吹扫

清洁处理应在“防静电工作台”上进行，以防静电损坏模件。根据模件污秽的程度可以用于燥过滤后的压缩空气通过除静电空气枪吹扫，用异丙醇/蒸馏水混合液（20%比例）清洗。

3.3电源线路及元件

按上述方法进行清扫电源线路及元件，然后组装后进行性能测试。带有冷却风扇的，一定要检查冷却风扇工作是否正常，并对其进行清洗、吹扫或更换，以防DCS系统运行中由于冷却风扇故障，引起机柜温度过高，诱发模件故障。

3.4操作员站和工程师站的检查及诊断

严格按厂家程序要求对工作站进行硬件检查、受电试验、故障诊断、软件下装试验等。

3.5通讯系统的检查和诊断

根据厂家提供的程序进行检查和诊断。

4 自动调节装置的现场管理

新投入和控制策略变更的控制系统要经过认真调试，由专人负责跟踪，并根据被控对象取得合理的整定参数，达到规定调节品质后，才能交付运行，长期投入。

大修后，所有控制系统必须进行调整和扰动试验，确认整定参数的正确性，方可投入运行。

长期投入的自动装置及其系统，要利用一切可以利用的机会，定期进行试验，及时消除隐患，确保其长期稳定运行。

试验前应编写试验措施和方法。试验完毕，应填写报告存档备查。应重视技术资料的收集汇总，建立完整的档案资料。

5 热工保护装置的现场管理

保护的作用在于准确及时地反映事故并加以正确地处理，以防事故的扩大：联锁实际上也是保护，只是一般局限于进行局部操作，而保护功能又是通过联锁的作用来实现的。机组保护、联锁项目的确定，主要是根据热力系统和有关设备的安全运行要求以及对自动化设备装置的配备情况、技术特性等状况制定的。这些热工自动保护装置给大机组的安全运行打下了坚实的基础。假如撇开这些保护，一旦发生事故，运行人员是无法在极短的时间内作出正确的判断和迅速处理的，其后果不堪设想。

5.1机组热工保护联锁装置的运行管理

（1）发电机组一投入运行，所有热工保护联锁装置应全部投入。

（2）发电机组启动过程中为适应某种工况需要，确需退出某项保护时，应提出申请并经批准后，由热控人员实施。热控人员要严格按制度办事，工况达到后应立即投入。

（3）保护定值的修改或临时变动必须经过讨论并由厂总工批准，由热控人员实施。

（4）发电机组因热工保护动作造成事故的，应迅速组织有关人员确认保护动作的准确性。经热工人员检查未发现保护装置异常或误动时，任何人无权下令退出该保护，若需退出，应经厂总工批准；确系热工保护误动造成事故的，应查明原因后再投入该项保护。联锁保护装置在运行中发现异常，运行人员应及时向热工人员反映，热工人员应对该设备进行联锁保护试验，寻找故障原因，认真消除缺陷。

（5）凡联锁保护系统出现局部故障时，若是按扭、开关、电磁阀等硬设备故障应立即更换；确无备品或无法修复时，应提出更改的应急措施，填写《设备异动申请表》，报批后执行。若暂时取消该项保护，应经专业确认后报厂部，经厂总工批准后执行。

5.2机组热工保护联锁试验管理

（1）联调试验应将试验内容明确列入检修计划中，给热控专业留有充分的调试时间，试验方法尽量采用物理方法，这样既能验证测量设备定值动作是否正确，又能检查线路是否完好，如有困难可在测量设备校验合格的前提下，在现场模拟试验条件进行试验，严禁在控制柜内输入端子处模拟试验条件进行试验。

（2）保护联锁试验的实施应按其重要性分3级进行，班组负责一般辅机保护联锁试验，车间组织实施主要辅机保护联锁试验，厂级组织机炉电大联锁、汽机跳闸保护和锅炉跳闸保护联锁试验。大修后，要对所有主辅机保护联锁项目进行试验。小修通常进行机炉电大联锁、汽机保护联锁和锅炉保护联锁试验。除正常项目外，还要对检修期间变动的和运行中异常的保护进行验证。

（3）热工保护试验是建立在所有设备检修工作结束的基础上，不但可以检查控制回路，而且也可以发现机械和电气设备的故障，是检验检修质量的重大举措，是保护机组检修后连续安全运行必不可少的手段。机炉电大联锁试验是建立在各分项试验合格的基础上的，它标志着整个检修工作的结束，是保证整个机组整体安全必不可少的步骤。

通过强化管理，可使DCS系统的维护和检修更加科学化和规范化，从而避免大量重复事故的发生。（王仁志）