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[摘 要]DCS系统在火力发电厂正常生产中占有着重要地位，包含了机、炉、电等主体设备的控制，其系统运行的可靠性直接关系到发电机组的安全性和经济性。因此，按照相关规程、规范对DCS系统进行有效的定期维护和检测，减少和防止故障发生，保证机组的安全和经济性是极其重要的。本文就系统日常保养维护工作要点进行逐一探讨。
[关键词]DCS 保养 维护
中图分类号：TP207 文献标识码：A
引 言： DCS在国内的电力、石化、食品等行业的普遍应用。主要是它具有通用性强，系统组态灵活，控制功能完善数据处理方便，显示操作集中，人机界面友好，安装简单规范化，调试方便，运行可靠的特点，随着我国电力行业的发展DCS已成为普遍的设备，无论是大机组还是供热的小机组，应用越来越广泛。相应的对其设备的日常维护工作也需要热控制人员改变原来的思维方式，适应现代化发展的需要。现就几年来的生产维护经验进行阐述。
一、 DCS系统概况？
DCS（Distributed Control Sys）是集散控制系统的简称。是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。系统中的所有设备可分4个层次，自下而上分别是：现场层、过程控制层、操作监控层和管理层。
现场层的设备一般位于被控生产过程的附近，比如：变送器、各类传感器、执行器、电动门等，它们将生产过程中的各种物理量（温度、压力、流量、液位、振动等）转换成电信号（4-20mA、1-5V）或数字信号，送往过程控制站或数据采集站，同时还将过程控制站输出的控制量转换成机械位移，带动调节执行机构，实现对生产过程的控制。过程控制层主要由过程控制站和数据采集站构成。过程控制站接收现场设备，如传感器、变送器来的信号，按照一定的控制策略计算出所需的控制量，并送回到现场层的执行器中去。过程控制站可以同时完成连续控制、顺序控制或逻辑控制功能。操作监控层的主要设备有运行员操作站、工程师站。运行员操作站是运行人员与集散控制系统相互交换信息的人机接口设备，运行人员通过运行员操作站来监视和控制整个生产过程，同时还可以打印各种报表、曲线和画面等。工程师站是为了控制工程师对集散控制系统进行配置、组态、维护所设置的工作站。管理层一般指电厂的厂级管理计算机。
二、故障分类
1、硬件故障
这类故障是指过程控制层的故障，主要是DCS系统中的模块，特别是I/O模块损坏造成的故障，其次是DCS接地不牢靠，导致卡件损坏。这类故障一般比较明显且影响也是局部的，比如：参数显示没有变化，排除现场仪表故障可能后仍不能操作执行机构和电动门等。它们主要是由于使用不当或使用时间较长，模块内元件老化所致。如果模块周围的环境灰尘超标、温度高、湿度大将会大大缩短模块的使用寿命，因此鉴于DCS系统对温度、湿度、清洁度的严格要求。在安装前，操作室尤其是过程控制室的土建、安装、电气、装修工程必须完工，如在夏季，空调要及时启用。另外，尤其在管道夹层上过程控制室，其盘柜的电缆孔洞一定要封堵好，否则，一旦管道漏汽窜入盘柜，即有可能造成重大故障。
2、软件故障
这一类故障是软件本身的错误引起的。一般出现在DCS系统投运调试阶段，因为应用软件程序复杂，工作量大，所以应用软件错误难以避免，这就要求在DCS调试试运阶段组态人员和运行人员应十分认真，及时发现并配合DCS系统调试人员解决问题，此类故障在DCS系统正常运行后很少见。第二类故障就是在系统正常运行时需增加控制点，在线修改程序导致系统出错或者死机，这就要求DCS编程组态人员对系统非常熟悉，预先做好控制方案，再进行实施，实施前必须做好程序备份，避免错误发生时，可及时挽救不必要的损失。
3、人为故障
失误原因多种多样，有维护人员操作错误、专业水平欠佳、监护不到位、没有进行事故预想、管理有漏洞等原因。在实际运行操作中，有时会出现DCS系统某功能不能使用，但实际上DCS系统并没问题，而是操作人员操作不熟练或操作人员错误操作引起的。因此DCS系统供货厂家应及时向运行人员提供DCS操作手册，初次使用DCS系统的操作工要经过培训后才能上岗操作。
三、DCS系统故障防范措施
1、DCS系统运行与管理
1）DCS系统的运行管理是指计算机系统日常点检，各种软件管理，备件管理，文件归档管理等；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；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。
2）DCS系统检修管理是DCS系统检修时必须要有合理的检修工艺和程序，应重视DCS系统检修项目和周期，检修项目依据DCS系统设备特点，随工艺设备大修至少进行以下项目的检修：软件的备份，核实控制模件标志和地址；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；控制室温度、湿度及含尘量检修前测试；对UPS供电设备进行清扫，对操作站进行清扫，通讯进行检查等。
2、UPS电源防范措施
定期用红外线测温仪测量关键接线端子的温度，做好技术档案记录，注意温升；用万用表测量主电源与备用电源电压，做好记录，注意电压波动；利用大、小修停机期间做电源切换试验。切换是否正常，切换时间间隔是否符合技术规范；电厂是一个高电压、大电流、强磁场干扰的环境，必须进行计算机接地系统的检查。
四、DCS系统防病毒措施
首先确保DCS系统前期设计阶段，尽量形成局部独立的控制网络，如果有MIS系统的接入要求，可在接入公司局域网的DCS系统上安装企业版杀毒软件和防火墙软件客户端，确保DCS系统的信息安全，同时禁止插拔USB等移动存储设备，防止病毒通过其他媒体介质倾入。
五、联锁切投管理制度
工业生产都是一种连续性生产，联锁的安全可靠性，直接影响生产和设备的安全稳定运行周期。因此所有涉及人、设备安全的联锁切除与投用都必须有相关的制度和程序去约束操作人员的行为，只有通过工艺、设备、电气、仪表DCS四方面共同认可的切除条件进行切投操作，才能有效防止设备误动作停车，长周期稳定运行。
4？？结束语
DCS系统经过长时间运行，系统的软件、硬件、及通信网络等都会出现不同的故障，从而造成发电机组的障碍或事故。因此，热控维护人员必须加强对DCS系统的日常维护工作，做好系统的日常巡视和定期维护工作，尽量做到设备状态检修，使系统工作状态良好，确保发电机组的安全和可靠运行。
参考文献
[1]？中华人民共和国电力行业标准.DL/T？774-2001，火力发电厂分散控制系统运行检修导则[M].北京：电力出版社，2002.
[2]？朱明飘，席亚宾.DCS系统常见故障分析及处理措施探讨[J].《自动化与仪器仪表》，2008（5）.
[3]高伟.计算机控制系统[M].北京：中国电力出版社，2000
[4]中华人民共和国电力行业标准，DL/T？774—2001，火力发电厂分散控制系统运行检修导则[M].北京：中国电力出版社，2002
作者信息：李萍 毕业于华北电力大学 信息与计算科学专业 助理工程师
期刊邮寄地址：宁夏回族自治区灵武市马家滩镇宁夏国华宁东发电有限公司维护部李萍收 邮编：750408 电话 15296973985
[关键词]DCS 保养 维护
中图分类号：TP207 文献标识码：A
引 言： DCS在国内的电力、石化、食品等行业的普遍应用。主要是它具有通用性强，系统组态灵活，控制功能完善数据处理方便，显示操作集中，人机界面友好，安装简单规范化，调试方便，运行可靠的特点，随着我国电力行业的发展DCS已成为普遍的设备，无论是大机组还是供热的小机组，应用越来越广泛。相应的对其设备的日常维护工作也需要热控制人员改变原来的思维方式，适应现代化发展的需要。现就几年来的生产维护经验进行阐述。
一、 DCS系统概况？
DCS（Distributed Control Sys）是集散控制系统的简称。是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。系统中的所有设备可分4个层次，自下而上分别是：现场层、过程控制层、操作监控层和管理层。
现场层的设备一般位于被控生产过程的附近，比如：变送器、各类传感器、执行器、电动门等，它们将生产过程中的各种物理量（温度、压力、流量、液位、振动等）转换成电信号（4-20mA、1-5V）或数字信号，送往过程控制站或数据采集站，同时还将过程控制站输出的控制量转换成机械位移，带动调节执行机构，实现对生产过程的控制。过程控制层主要由过程控制站和数据采集站构成。过程控制站接收现场设备，如传感器、变送器来的信号，按照一定的控制策略计算出所需的控制量，并送回到现场层的执行器中去。过程控制站可以同时完成连续控制、顺序控制或逻辑控制功能。操作监控层的主要设备有运行员操作站、工程师站。运行员操作站是运行人员与集散控制系统相互交换信息的人机接口设备，运行人员通过运行员操作站来监视和控制整个生产过程，同时还可以打印各种报表、曲线和画面等。工程师站是为了控制工程师对集散控制系统进行配置、组态、维护所设置的工作站。管理层一般指电厂的厂级管理计算机。
二、故障分类
1、硬件故障
这类故障是指过程控制层的故障，主要是DCS系统中的模块，特别是I/O模块损坏造成的故障，其次是DCS接地不牢靠，导致卡件损坏。这类故障一般比较明显且影响也是局部的，比如：参数显示没有变化，排除现场仪表故障可能后仍不能操作执行机构和电动门等。它们主要是由于使用不当或使用时间较长，模块内元件老化所致。如果模块周围的环境灰尘超标、温度高、湿度大将会大大缩短模块的使用寿命，因此鉴于DCS系统对温度、湿度、清洁度的严格要求。在安装前，操作室尤其是过程控制室的土建、安装、电气、装修工程必须完工，如在夏季，空调要及时启用。另外，尤其在管道夹层上过程控制室，其盘柜的电缆孔洞一定要封堵好，否则，一旦管道漏汽窜入盘柜，即有可能造成重大故障。
2、软件故障
这一类故障是软件本身的错误引起的。一般出现在DCS系统投运调试阶段，因为应用软件程序复杂，工作量大，所以应用软件错误难以避免，这就要求在DCS调试试运阶段组态人员和运行人员应十分认真，及时发现并配合DCS系统调试人员解决问题，此类故障在DCS系统正常运行后很少见。第二类故障就是在系统正常运行时需增加控制点，在线修改程序导致系统出错或者死机，这就要求DCS编程组态人员对系统非常熟悉，预先做好控制方案，再进行实施，实施前必须做好程序备份，避免错误发生时，可及时挽救不必要的损失。
3、人为故障
失误原因多种多样，有维护人员操作错误、专业水平欠佳、监护不到位、没有进行事故预想、管理有漏洞等原因。在实际运行操作中，有时会出现DCS系统某功能不能使用，但实际上DCS系统并没问题，而是操作人员操作不熟练或操作人员错误操作引起的。因此DCS系统供货厂家应及时向运行人员提供DCS操作手册，初次使用DCS系统的操作工要经过培训后才能上岗操作。
三、DCS系统故障防范措施
1、DCS系统运行与管理
1）DCS系统的运行管理是指计算机系统日常点检，各种软件管理，备件管理，文件归档管理等；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；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。
2）DCS系统检修管理是DCS系统检修时必须要有合理的检修工艺和程序，应重视DCS系统检修项目和周期，检修项目依据DCS系统设备特点，随工艺设备大修至少进行以下项目的检修：软件的备份，核实控制模件标志和地址；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；控制室温度、湿度及含尘量检修前测试；对UPS供电设备进行清扫，对操作站进行清扫，通讯进行检查等。
2、UPS电源防范措施
定期用红外线测温仪测量关键接线端子的温度，做好技术档案记录，注意温升；用万用表测量主电源与备用电源电压，做好记录，注意电压波动；利用大、小修停机期间做电源切换试验。切换是否正常，切换时间间隔是否符合技术规范；电厂是一个高电压、大电流、强磁场干扰的环境，必须进行计算机接地系统的检查。
四、DCS系统防病毒措施
首先确保DCS系统前期设计阶段，尽量形成局部独立的控制网络，如果有MIS系统的接入要求，可在接入公司局域网的DCS系统上安装企业版杀毒软件和防火墙软件客户端，确保DCS系统的信息安全，同时禁止插拔USB等移动存储设备，防止病毒通过其他媒体介质倾入。
五、联锁切投管理制度
工业生产都是一种连续性生产，联锁的安全可靠性，直接影响生产和设备的安全稳定运行周期。因此所有涉及人、设备安全的联锁切除与投用都必须有相关的制度和程序去约束操作人员的行为，只有通过工艺、设备、电气、仪表DCS四方面共同认可的切除条件进行切投操作，才能有效防止设备误动作停车，长周期稳定运行。
4？？结束语
DCS系统经过长时间运行，系统的软件、硬件、及通信网络等都会出现不同的故障，从而造成发电机组的障碍或事故。因此，热控维护人员必须加强对DCS系统的日常维护工作，做好系统的日常巡视和定期维护工作，尽量做到设备状态检修，使系统工作状态良好，确保发电机组的安全和可靠运行。
参考文献
[1]？中华人民共和国电力行业标准.DL/T？774-2001，火力发电厂分散控制系统运行检修导则[M].北京：电力出版社，2002.
[2]？朱明飘，席亚宾.DCS系统常见故障分析及处理措施探讨[J].《自动化与仪器仪表》，2008（5）.
[3]高伟.计算机控制系统[M].北京：中国电力出版社，2000
[4]中华人民共和国电力行业标准，DL/T？774—2001，火力发电厂分散控制系统运行检修导则[M].北京：中国电力出版社，2002
作者信息：李萍 毕业于华北电力大学 信息与计算科学专业 助理工程师
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