高 瑞

神華陜西國(guó)華錦界能源有限責(zé)任公司，陜西榆林 719319

電廠機(jī)組分布式控制系統(tǒng)DCS的改造分析

高 瑞

神華陜西國(guó)華錦界能源有限責(zé)任公司，陜西榆林 719319

本文全面介紹了分布式控制系統(tǒng)DCS，并對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析。希望通過(guò)這樣的闡述，從中探索出改造分布式控制系統(tǒng)的方案，找到分布式控制系統(tǒng)今后發(fā)展的道路。

電廠；分布式控制系統(tǒng)；改造

隨著信息化產(chǎn)業(yè)時(shí)代的帶來(lái)，生產(chǎn)行業(yè)更加注重工廠綜合自動(dòng)化水平，并用此提高工廠的生產(chǎn)效率。因此，分布式控制系統(tǒng)被廣泛地應(yīng)用到各種行業(yè)中，尤其是電廠。電廠以這種控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)電廠內(nèi)各種管理信息之間的共享，從而提高工廠的整體效益。

盡管分布式控制系統(tǒng)的應(yīng)用改善了電廠機(jī)組的運(yùn)行環(huán)境，較少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。特別是分布式控制系統(tǒng)在記錄及分析各種事故時(shí)有明顯的優(yōu)勢(shì)。可是由于這種系統(tǒng)的老化，或者是工人對(duì)這種系統(tǒng)認(rèn)識(shí)的不完善，導(dǎo)致分布式控制系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中或多或少地出現(xiàn)故障。以至于會(huì)造成嚴(yán)重影響機(jī)組安全運(yùn)行的可靠性的不良后果。因此，適時(shí)地進(jìn)行對(duì)分布式控制系統(tǒng)的分析，并提出有效的改造措施，是電廠各種設(shè)施安全運(yùn)行的有力保障。同樣，這種不斷探索的精神能夠推動(dòng)分布式控制系統(tǒng)的發(fā)展，也是分布式控制系統(tǒng)在發(fā)展道路上非常重要的環(huán)節(jié)。

1 分布式控制系統(tǒng)

1.1 什么是分布式控制系統(tǒng)

分布式控制系統(tǒng)采用微處理機(jī)分別控制各個(gè)回路，而用中小型工業(yè)控制計(jì)算機(jī)或高性能的微處理機(jī)實(shí)施上一級(jí)的控制。各回路之間和上下級(jí)之間通過(guò)高速數(shù)據(jù)通道交換信息。分布式控制系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)獲取、直接數(shù)字控制、人機(jī)交互以及監(jiān)控和管理等功能。分布式控制系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)監(jiān)督控制系統(tǒng)、直接數(shù)字控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)多級(jí)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，是生產(chǎn)過(guò)程的一種比較完善的控制與管理系統(tǒng)。

1.2 分布式控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)

1.2.1 分布式控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

分布式控制系統(tǒng)集合了計(jì)算機(jī)集中控制和常規(guī)模擬儀表分散控制的長(zhǎng)處，并克服了兩者的短處。同時(shí)有效地將計(jì)算、控制、通訊與屏幕顯示結(jié)為一體，更方便查看和分享各種數(shù)據(jù)信息，從而實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜控制。因此，分布式控制系統(tǒng)在分析故障原因方面有很好的效果。

1.2.2 分布式控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)

正是由于分布式控制系統(tǒng)采用了大量的微處理器，其中控制程序過(guò)于復(fù)雜，并且需要人工操作。因此控制系統(tǒng)的冗余為電廠工作的運(yùn)行帶來(lái)了很多不必要的繁瑣工作。有時(shí)，因?yàn)楣と藢?duì)分布式控制系統(tǒng)的不甚了解，太過(guò)依賴于生產(chǎn)分布式控系統(tǒng)的廠家，同樣為電廠的工作和生產(chǎn)效益帶來(lái)?yè)p失。

2 分布式控制系統(tǒng)容易出現(xiàn)的故障及原因

2.1 通訊故障

分布式控制系統(tǒng)擁有復(fù)雜的設(shè)備結(jié)構(gòu)，造成操作人員在操作上的很多不便。同樣，由于這種控制系統(tǒng)采取的整個(gè)系統(tǒng)信息的共享，一旦信息量過(guò)多，非常容易引起死機(jī)的現(xiàn)象。

2.2 電源故障

電源是分布式控制系統(tǒng)的一個(gè)主要干擾源。一旦電源發(fā)生故障，會(huì)引起整個(gè)操作系統(tǒng)的癱瘓。

2.3 干擾故障

一般情況下，通訊工具會(huì)對(duì)分布式控制系統(tǒng)造成干擾的現(xiàn)象。試想一下，一部手機(jī)放在正在收聽(tīng)的收音機(jī)旁邊，當(dāng)有手機(jī)來(lái)電時(shí)，收音機(jī)內(nèi)就會(huì)傳出“吱吱”的聲音，這正是電磁波干擾造成的后果。同理可證，通訊設(shè)備也會(huì)對(duì)分布式控制系統(tǒng)造成不必要的干擾。

2.4 軟件故障

分布式控制系統(tǒng)利用電腦作為主要控制平臺(tái)，一旦電腦內(nèi)的軟件有個(gè)小小的故障，輕則會(huì)導(dǎo)致向外發(fā)送錯(cuò)誤的信息，引起分析故障的難度；重則會(huì)完全使電腦癱瘓。

2.5 操作平臺(tái)故障

DCS系統(tǒng)的一切控制指令和分析數(shù)據(jù)都由電腦發(fā)出。如果電腦，也就是操作平臺(tái)發(fā)生問(wèn)題，后果將不可想象。

2.6 散熱故障

正常的電腦都會(huì)配有散熱設(shè)備，分布式控制系統(tǒng)利用電腦作為操作平臺(tái)，同樣也會(huì)配有散熱設(shè)備。可這樣大型的設(shè)備更需要具備非常完善的散熱裝置?？墒牵绻照{(diào)，電扇和柜頂風(fēng)扇的散熱效果不是非常理想的話，很容易引起機(jī)組故障。

3 如何改造分布控制系統(tǒng)

3.1 優(yōu)化控制系統(tǒng)的操作平臺(tái)

分布式控制系統(tǒng)的一切操作都要在電腦上進(jìn)行。因此電腦的好壞對(duì)控制系統(tǒng)的運(yùn)行有著至關(guān)重要的作用。優(yōu)化控制系統(tǒng)的操作平臺(tái)，即電腦，有利于改善控制系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境。并且要定期、定時(shí)地對(duì)電腦進(jìn)行維護(hù)，避免因長(zhǎng)期的護(hù)理不善造成電腦內(nèi)部死機(jī)的現(xiàn)象。

3.2 提高系統(tǒng)運(yùn)作邏輯的可靠性

由于分布式控制系統(tǒng)采用了大量的微處理器，每個(gè)微處理器都會(huì)承擔(dān)一定范圍的控制任務(wù)，并保證互相不會(huì)產(chǎn)生影響。而各個(gè)微處理器實(shí)行的都是上級(jí)的指令，這要求系統(tǒng)運(yùn)作上必須具有可靠性的邏輯，才能保證系統(tǒng)正確地分析信息數(shù)據(jù)，處理任何故障。

3.3 改善操作平臺(tái)的配置裝置

在這里，配置裝置主要是指配合電腦運(yùn)行的附屬裝備，例如散熱器。電廠為保障電腦的正常運(yùn)行應(yīng)該不斷的更新散熱裝備，或者及時(shí)地對(duì)其進(jìn)行維護(hù)清理，才不會(huì)讓電腦因?yàn)樯岵焕硐耄霈F(xiàn)死機(jī)的現(xiàn)象。

3.4 采用先進(jìn)的軟件設(shè)備

軟件是一個(gè)系統(tǒng)的核心，它的先進(jìn)與否直接關(guān)系著系統(tǒng)運(yùn)行的效率。而某些電廠還在采用非常老化的軟件，以至于經(jīng)常造成軟件故障，直接影響電廠的正常工作。因此必須換掉落后的軟件，采用先進(jìn)的軟件設(shè)備。

3.5 增強(qiáng)操作人員工作能力

應(yīng)該說(shuō)，這種自動(dòng)化的工作設(shè)備必須是具有一定專業(yè)知識(shí)人才能完全掌握。然而，電廠內(nèi)絕大多數(shù)工人的文化素質(zhì)并不是太高。以至于在分布式控制系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)作的過(guò)程中，大多數(shù)電廠要依賴于生產(chǎn)控制系統(tǒng)的廠家。很大的程度上，這會(huì)增加工廠的生產(chǎn)成本，也會(huì)給操作系統(tǒng)帶來(lái)不變。因此，電廠必須培養(yǎng)出具有專業(yè)技能的操作人員。只有這樣，操作人員才會(huì)對(duì)分布式控制系統(tǒng)有全面和系統(tǒng)的了解。當(dāng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，操作人員才對(duì)故障做出及時(shí)有效地處理。

4 結(jié)論

通過(guò)本文對(duì)分布式控制系統(tǒng)的詳細(xì)分析，并對(duì)其改造提出了建設(shè)性的措施。希望這樣的措施能夠?yàn)榉植际娇刂葡到y(tǒng)的發(fā)展提供意見(jiàn)性的幫助。由于越來(lái)越多的電廠應(yīng)用了分布式控制系統(tǒng)DCS，DCS的發(fā)展前景是非常光明的。而其在實(shí)際的工作中確實(shí)發(fā)生過(guò)很多的故障。因此，電廠需要對(duì)控制系統(tǒng)發(fā)生的故障進(jìn)行詳細(xì)地分析，以求使其具備更好的工作設(shè)備。這不僅能夠提高電廠的生產(chǎn)效益，更在電廠的發(fā)展道路上提供可靠的技術(shù)支持。

[1]楊秀珍.DCS的發(fā)展及在應(yīng)用中存在的問(wèn)題[J].才智，2010(2).

[2]曹汝鵬.淺談DCS在電廠應(yīng)用的提高[J].內(nèi)蒙古石油化工，2010(1).

[3]鄭友.淺談電廠DCS系統(tǒng)的選擇及其未來(lái)發(fā)展[J].黑龍江科技信息，2010(10).

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1674-6708（2012）59-0069-02