楊光華

電力熱工控制系統(tǒng)中的DCS應(yīng)用及維護(hù)

楊光華

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展中，我國(guó)的科技也變得更加發(fā)達(dá)，其中高科技技術(shù)逐漸被廣泛應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)內(nèi)。電廠行業(yè)內(nèi)的熱工控制系統(tǒng)作為電力能源的提升者逐漸趨向于自動(dòng)化，近些年來(lái)發(fā)展起來(lái)的DCS控制系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在電廠的熱工控制系統(tǒng)中，該系統(tǒng)可以對(duì)電廠企業(yè)的運(yùn)行效率實(shí)行提升，有效促進(jìn)我國(guó)電力行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，因此要重視管理和維護(hù)DSC系統(tǒng)。

電廠；熱工控制系統(tǒng)；DCS；應(yīng)用；維護(hù)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)和自身生產(chǎn)壓力也在不斷的增加，運(yùn)用科技含量高的技術(shù)已經(jīng)成為了各行各業(yè)發(fā)展的重要階梯。電力行業(yè)在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮了十分關(guān)鍵的作用，高科技不但能夠?qū)﹄娏ζ髽I(yè)的熱工控制系統(tǒng)發(fā)展產(chǎn)生促進(jìn)作用，同時(shí)還能極大的提升企業(yè)的工作效率和電力質(zhì)量，不但可以降低電力企業(yè)的生產(chǎn)成本，同時(shí)還能提升電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益[1]。DCS是近年來(lái)最新出現(xiàn)的控制系統(tǒng)，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有計(jì)算機(jī)、顯示、通信、控制四大組成模塊，4C技術(shù)支持下，DCS控制系統(tǒng)有著較高的安全性和高效性。

1 DCS的系統(tǒng)運(yùn)用優(yōu)勢(shì)

在電廠機(jī)組的運(yùn)行中，需要對(duì)多個(gè)對(duì)象實(shí)行控制，并且還要對(duì)每個(gè)被控制的對(duì)象實(shí)現(xiàn)比較多的干擾源和參數(shù)控制，而同時(shí)這些干擾源及參數(shù)中有著很多的相互影響和非線性的問題，引起了電廠自動(dòng)控制設(shè)計(jì)中的難度增大，因此需要考慮的問題十分全面。運(yùn)用DCS可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)各方面的控制，其有著十分強(qiáng)大的兼容性優(yōu)點(diǎn)。

當(dāng)前遠(yuǎn)程智能I/O已經(jīng)被部分DCS控制系統(tǒng)的生產(chǎn)廠家研制出來(lái)，其中主要由智能前端、計(jì)算機(jī)適配器以及現(xiàn)場(chǎng)通訊總線組成。在遠(yuǎn)程智能I/O中，現(xiàn)場(chǎng)的通訊總線使用的是全數(shù)字的串行通訊方式，不但可以支持主體和廣播，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)方式的支持，并且還能和現(xiàn)場(chǎng)的總線產(chǎn)品保持一致性。利用遠(yuǎn)程智能I/ODCS系統(tǒng)極大的提升了安全性。

在電廠的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)過程中，不但可以實(shí)現(xiàn)在大型的機(jī)組上實(shí)行DCS的慶用，同時(shí)還能夠?qū)CS應(yīng)用在輔助系統(tǒng)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)集中控制其他操作。采取不同技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)輔助系統(tǒng)和主機(jī)DCS的連接。此外還能實(shí)現(xiàn)主機(jī)DCS和MIS的有效連接，這樣可以壓縮人工的成本，提升工作效率，并且提升管理系統(tǒng)和技術(shù)的水平。

當(dāng)前電廠的工程設(shè)計(jì)中，很多的監(jiān)控設(shè)備都已經(jīng)被取消，只是保留了其中部分停機(jī)開關(guān)，電廠開始廣泛使用全CRT監(jiān)控技術(shù)，并且使用DCS大屏幕的顯示技術(shù)，不但可以有效實(shí)行人機(jī)界面的優(yōu)化，同時(shí)還能降低監(jiān)控人員的數(shù)量，保證成本的降低。

2 DCS系統(tǒng)在電廠熱工控制內(nèi)的運(yùn)用

2.1 DCS系統(tǒng)闡述

DCS系統(tǒng)是一種集散性的控制系統(tǒng)，同傳統(tǒng)集中性控制系統(tǒng)是由很大的差別的，其屬于一種新型的控制系統(tǒng)。DCS控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，在對(duì)其內(nèi)部的軟件工作環(huán)境和工作思維進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)操作的，因?yàn)槠渲邪擞?jì)算機(jī)控制系統(tǒng)及顯示系統(tǒng)，因此該技術(shù)又被叫做4C系統(tǒng)。DCS系統(tǒng)的紐帶是微型計(jì)算機(jī)的局部網(wǎng)，因此具有較高的安全性、時(shí)效性。不但可以實(shí)現(xiàn)操作過程的有效控制，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)全面的監(jiān)控。

2.2 強(qiáng)大兼容性優(yōu)勢(shì)

在電廠機(jī)組的控制系統(tǒng)中，需要對(duì)十分龐雜的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制，而DCS系統(tǒng)存在強(qiáng)大的兼容性，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大量對(duì)象實(shí)行自動(dòng)化控制。這一性能同傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)對(duì)比可以極大的提升控制系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行效率和控制水平，同時(shí)還能滿足當(dāng)前電廠的控制自動(dòng)化需求。

2.3 DCS系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)電廠運(yùn)行安全性的提升

在熱工電廠的控制中運(yùn)用DCS系統(tǒng)，可以保證電廠機(jī)組運(yùn)行的安全。在DCS系統(tǒng)內(nèi)，具備了大屏顯示功能，可以有效顯示各機(jī)組的運(yùn)行信息，實(shí)現(xiàn)人機(jī)操作界面的人性化，同時(shí)簡(jiǎn)化了人機(jī)操作界面，具備了高度的智能化和自動(dòng)化，顯著降低了操控人員的工作強(qiáng)度，縮小了機(jī)組運(yùn)行成本，切實(shí)保證機(jī)組在運(yùn)行中的安全性，有效防范了各種危險(xiǎn)事故的發(fā)生。

2.4 DCS及其輔助系統(tǒng)

很多大型電廠中的DCS及輔助系統(tǒng)之間能夠進(jìn)行連接，為實(shí)行集中控制打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此外還能夠有效連接主機(jī)DCS系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)，此外，還能夠?qū)崿F(xiàn)MIS和DCS的連接，這樣可以對(duì)機(jī)組的運(yùn)行效率進(jìn)行提升，實(shí)現(xiàn)了電廠的減員增效目的，并且還提升了電廠的技術(shù)管理。

2.5 DCS的遠(yuǎn)程控制

首先是智能前端，智能前端是指現(xiàn)場(chǎng)中的總線部分，其能夠自由的實(shí)行A/D的相互轉(zhuǎn)換，首先是要實(shí)現(xiàn)對(duì)電熱組轉(zhuǎn)變和PID控制；其次是能夠?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)通訊總線實(shí)行連接[2]。主要表現(xiàn)是數(shù)字串行，基于這一方式線對(duì)多元化運(yùn)行模式的支持。達(dá)到通訊適配器的作用，該設(shè)備主要作用是控制和協(xié)調(diào)整個(gè)信息區(qū)域，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)主控制系統(tǒng)相互之間數(shù)據(jù)的有效切換。

3 管理和維護(hù)DCS電廠的熱控系統(tǒng)

3.1 硬件的管理及維護(hù)

一般情況下在輸入、輸出等模塊出現(xiàn)了故障之后主要是靠系統(tǒng)達(dá)到故障的診斷和修復(fù)，在出現(xiàn)了故障之后，最為基本的處理方式就是拿好的換掉壞的模塊。由于一般的技術(shù)人員并不能夠充分了解儀表的制作核心技術(shù)，個(gè)人的理論知識(shí)不扎實(shí)，很容易引起其不能有效判斷內(nèi)部元件的老化等因素引發(fā)的熱工控制模塊故障。因而在多數(shù)情況下輸入和輸出的模塊故障主要是在運(yùn)行和調(diào)試階段中，普通工作人員很難操作自主更換模型，通常這一措施是要借助生產(chǎn)廠家來(lái)執(zhí)行[3]。但是如果現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備發(fā)生了故障后及時(shí)進(jìn)行對(duì)出現(xiàn)的故障進(jìn)行診斷及修復(fù)，如果有的設(shè)備和組件發(fā)生異常，工作人員需要及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行排查，找出故障，認(rèn)真查找故障原因，并針對(duì)其實(shí)行積極有效的處理。工程技術(shù)人員要結(jié)合已經(jīng)實(shí)行做好的故障報(bào)告，基于安全保障措施上開展相應(yīng)的技術(shù)維修。導(dǎo)致操作員站出現(xiàn)死機(jī)的原因很多，人為操作也會(huì)引起操作員站的死機(jī)，因此一旦出現(xiàn)死機(jī)，必須及時(shí)修改控制邏輯，并且更新下載軟件。

3.2 軟件維護(hù)與管理

及時(shí)采取備份軟件，詳細(xì)記錄軟件的變化情況，同時(shí)還要保證記錄方式的規(guī)范性。此外還要嚴(yán)格測(cè)試軟件的功能，尤其是每個(gè)級(jí)別的權(quán)限在測(cè)試中更需要被嚴(yán)格的測(cè)試。實(shí)現(xiàn)軟件管理的規(guī)范化，及時(shí)更新和修改軟件。對(duì)于正在維修或運(yùn)行工作者的設(shè)備，需要對(duì)正常運(yùn)行的工作部分實(shí)行隔離，保證維修工作的順利開展[4]。若是操作站中的運(yùn)行發(fā)生了相應(yīng)的故障，則要保證操作員操作正常和正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上來(lái)排查和維修故障，對(duì)于無(wú)法解決的情況，結(jié)合設(shè)備的具體運(yùn)行，通過可行性比較高的方法來(lái)對(duì)故障實(shí)行認(rèn)真排查。如果發(fā)生了操作員站不正常工作的情況，主要通過停電或電路控制調(diào)節(jié)的方式保證運(yùn)行停止。為了實(shí)現(xiàn)軟件能夠保持穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)一步完善軟件和設(shè)備監(jiān)管制度，保證處理措施的切實(shí)可能，針對(duì)中央處理器和設(shè)備電源燈內(nèi)的故障進(jìn)行有效處理，實(shí)現(xiàn)故障處理的及時(shí)性和安全性。

4 小結(jié)

隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)于電能的需求也相應(yīng)的在增加，電廠是供電的重要來(lái)源，保證其安全穩(wěn)定運(yùn)行很關(guān)鍵。DCS廣泛應(yīng)用在了電廠熱工控制系統(tǒng)中，DCS控制系統(tǒng)有著明顯的優(yōu)勢(shì)，該系統(tǒng)可以保證實(shí)現(xiàn)熱控目的，降低生產(chǎn)成本，這對(duì)于電廠的經(jīng)濟(jì)效益而言有著重要的現(xiàn)實(shí)意義，可以幫助電廠安全、持續(xù)的發(fā)展。

[1]高揚(yáng).論DCS在電廠熱工控制系統(tǒng)中的應(yīng)用與管理維護(hù)[J].中外企業(yè)家，2016，03：99.

[2]皮博源.淺談DCS在電廠熱工控制系統(tǒng)中的應(yīng)用與管理維護(hù)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015，19：105.

[3]郝偉.DCS系統(tǒng)設(shè)計(jì)及在電廠熱工控制系統(tǒng)的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，31：140.

[4]李仁杰，駱濤.電廠熱工控制DCS系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)用探討[J].華東科技：學(xué)術(shù)版，2014（2）：203～204.

TM621.4

A

1004-7344（2016）28-0120-02

2016-9-23

楊光華（1987-），男，助理工程師，本科，研究方向?yàn)殡娏Α?/p>