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DCS

火力發電廠DCS系統常見故障分析和處理措施

  2018年03月13日  

  摘要:文章通過對 DCS系統在火電廠運行中常見的故障及發生故障原因的分析,有針對性地提出了故障出現時的處理措施,可為火電廠在DCS系統的運行和操作人員在實際工作中應用提供借鑒。

  作為火電廠安全經濟運行主導因素的熱控自動化設備DCS系統,近年來得到了普遍應用,為火電廠機組安全、穩定的運行起到了積極的作用。但是,DCS系統的安全性和可靠性還有待提高,在運行過程中經常會出現這樣或那樣的故障,這些故障的出現,導致了發電機組的非計劃停運,給發電企業造成不應有的損失。

  1、DCS系統常見的故障

  隨著工業生產自動化的不斷興起、過程控制要求的日益復雜,一種綜合控制系統――DCS系統應用而生了。由于目前各火電廠對DCS系統的應用水平的限制,系統在運行過程中難免會出現故障。常見的DCS系統故障有:電源系統故障、硬件(模件)故障、系統軟件故障和通信網絡系統故障。

  1.1電源系統故障

  電源故障是DCS系統的致命故障,一旦電源出現故障,不僅整個系統會停止運行,而且還會導致機組的跳閘,造成非計劃停運。

  1.1.1電源系統出現故障的主要原因

  電源方面的問題比較多,一是備用電源不能自投,雖采用UPS和APS雙路互為備用的供電方式,但在轉換時也會出現瞬間失電,導致機組跳閘;二是保險配置不合理及DPU電源內部故障等造成電源中斷,導致系統運行的停止;三是穩壓電源波動引起保護誤動及接插頭接觸不良導致穩壓電源無輸出;四是有的系統整個機柜通過一路保險供所有輸入信號或一路電源外接負載很大,導致模件的損壞;五是系統電源未采用UPS供電,冗余備用就更無從談起。

  1.1.2電源系統故障應采取的防范措施

  要保證DCS系統的安全、穩定,首先要具備合理的電源布置,其次要選用高質量的電源模塊,并要保證較高的冗余率。再次是注意觀察電源的輸出電壓,防止出現波動。第四是對電源實行壽命管理,該更換的時候必須更換,絕對不允許等到電源出現了故障的時候才更換。

  1.2硬件(模件)故障

  DCS系統的硬件(模件)卡件可分為處理器模件、I/O模件及通訊模件三大部分,這三大模件的功能各自不同,常見的故障部位為過程通道和人機接口。

  1.2.1硬件(模件)出現故障的主要原因

  ①過程通道故障也就是I/O卡件故障。引起I/O卡件發生故障的第一方面的原因是卡件因長時間工作而出現老化和損壞,這種工作的發生,一般是隱藏性的,只有參數出現異常,系統才會報警;第二個方面是連接線松動導致部分I/O模件與主機的通信中斷,在這種情況下,系統會馬上做出反應,出現報警;第三個方面是外界強電信號竄入形成干擾而導致通道故障的發生。

  ②諸如球標和控制操作出現失靈和實效以及操作員站出現死機、鍵盤和打印機出現工作不正常的現象都屬于人機接口故障。

  球標操作失靈的原因有裝置因長時間工作發生老化或者被浮塵或油膩污染,致使觸點不能實現自行通斷,也或是電纜插頭接觸不良造成與主機的通信斷路。

  控制操作實效的主要原因是因球標的操作信號不能改變過程通道的狀態,有三種可能:其一可能是過程通道硬件發生故障;其二可能是操作員站所用軟件的缺陷;其三是設備超負荷或者過多地打開窗口,導致不響應。

  操作員站死機的原因基本與控制操作失效的原因相同。

  鍵盤工作不正常的原因有:鍵盤組態出現錯誤、接觸不良、連接電纜松動或者在啟動主機時誤動了鍵盤,造成啟動缺失。

  打印機出現工作不正常的原因:或者是配置不合理,或者是因對打印機實施屏蔽而造成的。

  1.2.2硬件(模件)故障應采取的防范措施:

  在DCS系統的運行過程中,為了減少硬件(模件)故障的發生,需要注意以下幾點:嚴格按照相關標準和規定為硬件提供良好的運行環境;主機和從機的DPU不得隨意進行人為切換;接地要良好;避免靜電感應;在工作狀態下,不應隨意打開機柜,并應禁止在其附近使用大功率的無線設備,諸如禁打手機和禁止使用對講機;保持工作電壓的穩定;對于重要的硬件(模件)要由足夠的冗余配置。

  1.3軟件故障

  1.3.1軟件發生故障的主要原因

  一般情況下,軟件故障發生的原因很單純,軟件本身的不完善是故障的主因。

  1.3.2軟件故障應采取的防范措施

  由于軟件故障的原因單純,那么,防范軟件故障的方法也很簡單,那就是使用正版軟件,但切記要及時升級。

  1.4通信網絡系統故障

  通信網絡是DCS系統與生產一線連接的紐帶,其故障一般發生在節點總線和就地總線,也可能是因為地標錯誤所造成。

  1.4.1通信網絡系統發生故障的主要原因

  ①節點總線故障。當總線的干線任一處中斷時,都會導致該總線上所有站及其子設備通信故障。

  ②就地總線故障。由于其連接的設備是與生產過程直接發生聯系的一次元件或控制設備,所以工作環境惡劣,故障率高,容易受到檢修人員的誤動而影響生產過程。另外,總線本身也會因種種原因造成通信故障。

  ③地址標識的錯誤。不論是就地組件還是總線接口,一旦其地址標識錯誤,必然造成通信網絡的紊亂。

  1.4.2通信網絡系統故障應采取的防范措施

  要防止通信網絡類故障的出現,必須做到以下幾點:

  ①為避免節點總線故障的發生,最有效的方法是采用雙路冗余配置的方式,避免因一路總線發生故障而影響全局。

  ②防就地總線故障的有效方法是,要將就地總線與就地設備的聯接點進行妥善處理,拆裝設備時,不得影響總線的正常運行,總線分支應安裝在不易碰觸的地方。同時,就地總線最好是采用雙路冗余配置,以提高通信的可靠性。

  ③為避免地址標識的錯誤的發生,主要是要防止人為的誤動、誤改。

  2、結語

  DCS系統可以有效滿足電廠各系統控制的需要,通過對實際應用中不斷暴露出的一些主要故障的分析,及時加以總結,便于今后相關儀控維護人員及時發現問題并作出準確的判斷,采取正確的對策。

標簽:DCS系統 電源故障我要反饋
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