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摘 要：随着我国信息时代的不断发展，信息技术已经被成功运用于各个领域，为我国各个领域事业的发展做出了不可磨灭的贡献。其中，DCS系统作为一种高端的信息技术已经在电场中应用已经有些年头，并且在电厂的运行过程中起到了非常关键的作用。本文简略介绍了DCS系统，对DCS系统在运行时出现的故障进行了详细的分析，针对DCS系统在运行过程中出现的问题提出了解决方案，并且基于此在DCS系统运行的可靠性方面进行了细致的研究。
关键词：电厂；DCS系统；可靠性
前言：DCS系统是一种智能控制系统，现已在电厂中得到了广泛应用，在电厂的发展过程中，DCS控制系统在其中的作用越来越关键，电厂的运行离不开DCS控制系统的协助，DCS系统性能的提升关系到电厂的整体水平的提升，因此有必要对电厂员工普及DCS系统方面的知识，从而找出DCS系统在运行过程中出现的问题并尽可能使其得到解决；DCS系统运行的可靠性作为DCS系统发展的核心，对其研究是提升DCS系统性能中不可或缺的一个环节。
1 DCS系统简介
集散控制系统简称DCS，也可直译为“分散控制系统”或“分布式计算机控制系统”。它采用控制分散、操作和管理集中的基本设计思想，采用多层分级、合作自治的结构形式。其主要特征是它的集中管理和分散控制。DCS对计算机技术、通讯技术、显示技术以及控制技术等进行了利用，其中对通讯技术与计算机技术的利用为主要，形成了多级控制系统。系统建立的目的是为了实现分散控制、集中操作、分级管理、灵活配置以及组态方便。
1.1 DCS系统硬件体系
不同的DCS系统有不同的硬件组成，现DCS系统的硬件体系一般由现场控制单元和操作站组成。现场控制单元一般远离控制中心，安装在靠近现场的地方，其高度模块化结构可以根据过程监测和控制的需要配置成由几个监控点到数百个监控点的规模不等的过程控制单元。现场控制单元是有一些具有专门功能的卡件按照一定的逻辑排列在插板箱中形成的。现场控制单元的硬件配置需要完成插件的配置、硬件冗余配置以及硬件安装三个内容。操作站分为操作员站和工程师站。前者一般充当生产操作与监控的角色，担任数据处理等任务，而工程师站除具有操作员站的职能外，还具备系统的组态、控制目标的修改等功能。
1.2 DCS系统软件体系
软件体系主要是在硬件体系的基础上为用户提供丰富的功能软件模块和功能软件包，由控制工程师根据需要利用DCS提供的组态软件，生成满足控制系统的要求各种应用软件。
1.3 DCS系统的发展方向
随着科技的发展，DCS系统从传统的封闭式向开放式方向发展，解决了原本不同制造商的DCS之间难以兼容的问题，通过赋予制造商更大的自主权以达到不同厂商之间最佳的系统集成；仪表技术向数字化、智能化、网络化方向发展。工业控制设备的智能化、网络化发展，可以促使过程控制的功能进一步分散下移，实现真正意义上的“全数字”、“全分散”控制；工控软件正向先进控制方向发展；系统架构向FCS方向发展。总的来说，随着时代进步，DCS系统逐渐改变过去单一的“分散”控制，向“综合”控制方向靠拢，向实现控制体系、运行体系、计划体系、管理体系的综合自动化方向发展。
2 DCS系统在运行时出现的故障分析
2.1 系统本身故障
系统在运行过程中由于系统本身出现问题而发生故障虽不常见，但是一旦出现问题必须引起足够的重视，认真对待。一般来说系统本身出现的问题通过重启能够恢复，这类故障称之为偶然性故障。如果在重启之后故障仍然存在，此时应立即联系专人来处理。另外，系统有时会受到信号的干扰，其原因是多方面的，可能由于系统本身也可能因为外部环境。系统受到信号干扰时，会使网络通讯的效率降低，再严重可能导致网络瘫痪。
2.2 系统中的硬件故障
硬件体系是整个系统的载体，因此硬件故障会很大程度上影响系统运行，降低其可靠性。硬件出现故障的原因大多是由于硬件系统中的各个元件使用年限已久，元件本身机能退化，无法承受目前工作的强度所致。另外，由于硬件的各个部分长期暴露在空气中，空气中存在的水分和灰尘都会对硬件中的模块造成很大的影响，并且温度也是影响硬件模块的一个重要因素，与环境直接接触必然会造成对硬件模块的损坏，降低模块的寿命，从而增大故障发生的概率。
2.3 系统中的软件故障
软件故障是软件本身的错误引起的。DCS系统的应用软件比较复杂，软件的运行伴随着一定的风险，在DCS系统的调试阶段内，很容易引起系统的故障。一些软件如果使用失当，则会造成其中文件的损坏，导致软件难以正常使用；软件在被应用之前应该先被测评，测评合格之后才能投入应用，否则可能会使得软件性能不稳定，从而影响系统的稳定性；软件还极易感染病毒，带有病毒的软件工作时必然会影响系统的正常工作。
2.4 电源故障
电源必须保证其质量，若因质量问题导致电源出现故障，会直接导致系统无法工作；应设置多个电源，使其中某个电源出现问题时能够及时更换到别的电源上，降低对系统的影响。
2.5 人为因素造成故障
人为因素是所有的因素中最具不确定性的因素。由于工作人员的操作水平和专业技能没有达到一定的程度，或者因管理阶层出现管理方面的漏洞导致工作人员没有按照规定执行工作程序都会导致故障的发生；甚至情绪上的懈怠，工作人员出现错误操作等失误都有可能成为造成DCS系统故障的原因。
3 DCS系統可靠性的提高
3.1 提高系统设计的可靠性
无论是什么样的技术都会有其软肋的存在，因此在一开始的系统设计方面就应做好充分的准备，使系统在运行初期就具备高起点。DCS系统应集中对电厂中的有限几个方面采取监控，放弃大面积覆盖的设计，减少与第三方系统的连接交流，从而实现一体化的电厂DCS系统控制结构。专一的系统结构与多面复杂的系统结构比起来更加简洁，减少了系统在多房交汇的过程中出现错误的机会，提高了系统的可靠性。除此之外，系统在设计时还应该考虑到控制器的分配问题。控制器的多少直接影响着系统处理信息的速度与准确度，控制器太多或太少都是不合适的，太多会使系统分散，出故障的可能性增加，同时费用也会提高；太少又使系统太集中，每个控制器的任务增多，增加了控制器的负荷，影响系统的可靠性。因此在系统的设计上应注重考虑控制器的分配。一方面可通过广泛采用冗余技术，严格遵循机组重要保护和控制分开配置的独立性原则，均匀配置控制器负荷；另一方面则需要注意I/O信号与I/O模件之间的适应性关系。
3.2 提高环境的可靠性
在介绍DCS系统的硬件设备时说到硬件元件的状态与环境条件密切相关，环境对于DCS系统故障的影响非常大。并且DCS系统作为一种先进的计算机技术运用于计算机中，而计算机是一种电子设备，电子设备对高温、尘埃、潮湿度等环境因素都非常敏感，因此为保证DCS系统的可靠性，必须先提高环境的可靠性。温度与湿度的保持可以依靠空调设备以及除湿器等设备来完成；尘埃会造成静电现象，从而影响计算机的功能正常行使，所以应定期对系统周围环境进行清灰。
3.3 提高系统维护的可靠性
保证系统的时刻正常运转也是提高系统可靠性最重要的方法之一。由于对利益的追求，急功近利几乎是现代人们所具有的通病，因此电厂的管理人员往往会忽视对系统的维护，只求能够所运用的工具能够最快速的创造出价值。一些故障的出现，往往是因为冗余模件故障，没有发现或及时处理，最后引起工作模件故障，引起较大范围的异常发生。不同厂家的DCS系统都有自己系统的诊断系统，应尽最大的努力将其有效的利用起来，因而加强每天对DCS系统的检查工作应被作为DCS系统维护的重要工作而重视起来，如果能够切实做到对系统的维护，将会减少很多类似的不必要的故障的出现，降低对故障处理的开支，节约处理故障的时间，最重要的是能够提高DCS系统运行的可靠性。
4 结语
随着电厂对DCS系统应用的深入，DCS系统的可靠性直接关系其运行的安全性以及经济性，目前DCS系统运行的可靠性的提高已成为各个电厂必须要面对的课题。必须以熟悉DCS系统为前提，对DCS系统在运行过程中出现的故障进行分析，了解提高DCS控制系统运行可靠性的意义所在。本文对提高系统运行可靠性的方面作了研究，提出了关键性的建议，尽可能地使DCS系统往更可靠的方向发展，未来电厂应注意对DCS系统运行可靠性的改进，使其为电厂带来更大的便利。
参考文献
[1] 李成志.火电厂 DCS 控制系统故障的应急处理及预防措施的分析[J].科技资讯，2013.
[2] 侯慧姝，刘文兴.DCS 系统现场控制站的可靠性措施[J].价值工程，2011（32）.
关键词：电厂；DCS系统；可靠性
前言：DCS系统是一种智能控制系统，现已在电厂中得到了广泛应用，在电厂的发展过程中，DCS控制系统在其中的作用越来越关键，电厂的运行离不开DCS控制系统的协助，DCS系统性能的提升关系到电厂的整体水平的提升，因此有必要对电厂员工普及DCS系统方面的知识，从而找出DCS系统在运行过程中出现的问题并尽可能使其得到解决；DCS系统运行的可靠性作为DCS系统发展的核心，对其研究是提升DCS系统性能中不可或缺的一个环节。
1 DCS系统简介
集散控制系统简称DCS，也可直译为“分散控制系统”或“分布式计算机控制系统”。它采用控制分散、操作和管理集中的基本设计思想，采用多层分级、合作自治的结构形式。其主要特征是它的集中管理和分散控制。DCS对计算机技术、通讯技术、显示技术以及控制技术等进行了利用，其中对通讯技术与计算机技术的利用为主要，形成了多级控制系统。系统建立的目的是为了实现分散控制、集中操作、分级管理、灵活配置以及组态方便。
1.1 DCS系统硬件体系
不同的DCS系统有不同的硬件组成，现DCS系统的硬件体系一般由现场控制单元和操作站组成。现场控制单元一般远离控制中心，安装在靠近现场的地方，其高度模块化结构可以根据过程监测和控制的需要配置成由几个监控点到数百个监控点的规模不等的过程控制单元。现场控制单元是有一些具有专门功能的卡件按照一定的逻辑排列在插板箱中形成的。现场控制单元的硬件配置需要完成插件的配置、硬件冗余配置以及硬件安装三个内容。操作站分为操作员站和工程师站。前者一般充当生产操作与监控的角色，担任数据处理等任务，而工程师站除具有操作员站的职能外，还具备系统的组态、控制目标的修改等功能。
1.2 DCS系统软件体系
软件体系主要是在硬件体系的基础上为用户提供丰富的功能软件模块和功能软件包，由控制工程师根据需要利用DCS提供的组态软件，生成满足控制系统的要求各种应用软件。
1.3 DCS系统的发展方向
随着科技的发展，DCS系统从传统的封闭式向开放式方向发展，解决了原本不同制造商的DCS之间难以兼容的问题，通过赋予制造商更大的自主权以达到不同厂商之间最佳的系统集成；仪表技术向数字化、智能化、网络化方向发展。工业控制设备的智能化、网络化发展，可以促使过程控制的功能进一步分散下移，实现真正意义上的“全数字”、“全分散”控制；工控软件正向先进控制方向发展；系统架构向FCS方向发展。总的来说，随着时代进步，DCS系统逐渐改变过去单一的“分散”控制，向“综合”控制方向靠拢，向实现控制体系、运行体系、计划体系、管理体系的综合自动化方向发展。
2 DCS系统在运行时出现的故障分析
2.1 系统本身故障
系统在运行过程中由于系统本身出现问题而发生故障虽不常见，但是一旦出现问题必须引起足够的重视，认真对待。一般来说系统本身出现的问题通过重启能够恢复，这类故障称之为偶然性故障。如果在重启之后故障仍然存在，此时应立即联系专人来处理。另外，系统有时会受到信号的干扰，其原因是多方面的，可能由于系统本身也可能因为外部环境。系统受到信号干扰时，会使网络通讯的效率降低，再严重可能导致网络瘫痪。
2.2 系统中的硬件故障
硬件体系是整个系统的载体，因此硬件故障会很大程度上影响系统运行，降低其可靠性。硬件出现故障的原因大多是由于硬件系统中的各个元件使用年限已久，元件本身机能退化，无法承受目前工作的强度所致。另外，由于硬件的各个部分长期暴露在空气中，空气中存在的水分和灰尘都会对硬件中的模块造成很大的影响，并且温度也是影响硬件模块的一个重要因素，与环境直接接触必然会造成对硬件模块的损坏，降低模块的寿命，从而增大故障发生的概率。
2.3 系统中的软件故障
软件故障是软件本身的错误引起的。DCS系统的应用软件比较复杂，软件的运行伴随着一定的风险，在DCS系统的调试阶段内，很容易引起系统的故障。一些软件如果使用失当，则会造成其中文件的损坏，导致软件难以正常使用；软件在被应用之前应该先被测评，测评合格之后才能投入应用，否则可能会使得软件性能不稳定，从而影响系统的稳定性；软件还极易感染病毒，带有病毒的软件工作时必然会影响系统的正常工作。
2.4 电源故障
电源必须保证其质量，若因质量问题导致电源出现故障，会直接导致系统无法工作；应设置多个电源，使其中某个电源出现问题时能够及时更换到别的电源上，降低对系统的影响。
2.5 人为因素造成故障
人为因素是所有的因素中最具不确定性的因素。由于工作人员的操作水平和专业技能没有达到一定的程度，或者因管理阶层出现管理方面的漏洞导致工作人员没有按照规定执行工作程序都会导致故障的发生；甚至情绪上的懈怠，工作人员出现错误操作等失误都有可能成为造成DCS系统故障的原因。
3 DCS系統可靠性的提高
3.1 提高系统设计的可靠性
无论是什么样的技术都会有其软肋的存在，因此在一开始的系统设计方面就应做好充分的准备，使系统在运行初期就具备高起点。DCS系统应集中对电厂中的有限几个方面采取监控，放弃大面积覆盖的设计，减少与第三方系统的连接交流，从而实现一体化的电厂DCS系统控制结构。专一的系统结构与多面复杂的系统结构比起来更加简洁，减少了系统在多房交汇的过程中出现错误的机会，提高了系统的可靠性。除此之外，系统在设计时还应该考虑到控制器的分配问题。控制器的多少直接影响着系统处理信息的速度与准确度，控制器太多或太少都是不合适的，太多会使系统分散，出故障的可能性增加，同时费用也会提高；太少又使系统太集中，每个控制器的任务增多，增加了控制器的负荷，影响系统的可靠性。因此在系统的设计上应注重考虑控制器的分配。一方面可通过广泛采用冗余技术，严格遵循机组重要保护和控制分开配置的独立性原则，均匀配置控制器负荷；另一方面则需要注意I/O信号与I/O模件之间的适应性关系。
3.2 提高环境的可靠性
在介绍DCS系统的硬件设备时说到硬件元件的状态与环境条件密切相关，环境对于DCS系统故障的影响非常大。并且DCS系统作为一种先进的计算机技术运用于计算机中，而计算机是一种电子设备，电子设备对高温、尘埃、潮湿度等环境因素都非常敏感，因此为保证DCS系统的可靠性，必须先提高环境的可靠性。温度与湿度的保持可以依靠空调设备以及除湿器等设备来完成；尘埃会造成静电现象，从而影响计算机的功能正常行使，所以应定期对系统周围环境进行清灰。
3.3 提高系统维护的可靠性
保证系统的时刻正常运转也是提高系统可靠性最重要的方法之一。由于对利益的追求，急功近利几乎是现代人们所具有的通病，因此电厂的管理人员往往会忽视对系统的维护，只求能够所运用的工具能够最快速的创造出价值。一些故障的出现，往往是因为冗余模件故障，没有发现或及时处理，最后引起工作模件故障，引起较大范围的异常发生。不同厂家的DCS系统都有自己系统的诊断系统，应尽最大的努力将其有效的利用起来，因而加强每天对DCS系统的检查工作应被作为DCS系统维护的重要工作而重视起来，如果能够切实做到对系统的维护，将会减少很多类似的不必要的故障的出现，降低对故障处理的开支，节约处理故障的时间，最重要的是能够提高DCS系统运行的可靠性。
4 结语
随着电厂对DCS系统应用的深入，DCS系统的可靠性直接关系其运行的安全性以及经济性，目前DCS系统运行的可靠性的提高已成为各个电厂必须要面对的课题。必须以熟悉DCS系统为前提，对DCS系统在运行过程中出现的故障进行分析，了解提高DCS控制系统运行可靠性的意义所在。本文对提高系统运行可靠性的方面作了研究，提出了关键性的建议，尽可能地使DCS系统往更可靠的方向发展，未来电厂应注意对DCS系统运行可靠性的改进，使其为电厂带来更大的便利。
参考文献
[1] 李成志.火电厂 DCS 控制系统故障的应急处理及预防措施的分析[J].科技资讯，2013.
[2] 侯慧姝，刘文兴.DCS 系统现场控制站的可靠性措施[J].价值工程，2011（32）.