王 星

(山西国金电力有限公司，山西 吕梁 032100)

0 引言

随着社会经济的持续发展，电力市场面临着更加激烈的竞争，而作为发电机组的重要组成部分，DCS控制系统发挥了十分重要的作用。在实际运行过程中，DCS系统可能会受到软件、硬件、人为操作等多种因素的影响，从而降低其安全性与可靠性。因此相关人员有必要充分做好系统的日常运维工作，并针对系统可能出现的故障进行提前预控，从而不断提升DCS系统的安全性和可靠性，实现火电厂的稳定发展。

1 DCS系统的基础情况分析

DCS(Distributed Control System)即分散控制系统，现阶段在火电厂发电机组中得到了广泛的应用。随着自动化控制技术的快速发展，DCS系统也得到了优化与升级，同时凭借着简便的人机操作界面以及完善的数据处理能力得到了更多认可，进而也成为机组控制效率的关键技术[1]。实际上，DCS属于以分散控制、分级管理、集中操作等为基本思想的多级计算机系统，同时在运行过程中体现出良好的适应性、扩展性、可靠性以及可维修性。一般来说，系统中的各设备可分为4个层次，分别为现场层、采集层、控制层和管理层(见图1)，通过不同层级相关设备的配合，能够有效地实现系统整体的运行。结合在火电厂运行过程中的实际情况，分散控制系统主要有以下两方面的作用：①充分发挥网络系统的桥梁连接作用，保证数据可以在各机组之间实现有效传递，确保设备的安全、稳定运行；②通过发挥其监控作用来实时了解核心系统以及辅助系统的运行情况，一旦出现故障应在第一时间实施安全停机，以保证整体系统运行的安全性与可靠性。

图1 火电厂DCS系统基本组成示意图

2 火电厂DCS系统的日常运行维护措施

DCS系统的运行情况将会直接影响火电厂的发展，因此有必要采取严格的日常运行维护措施，并从运行环境、运行状态等环节入手有效监控DCS的运行状况，并针对其运行问题提出相应的安全和技术措施。

2.1 保持良好的运行环境

结合实际来看，DCS系统在运行过程中对外部运行环境有着较高的要求，同时不同品牌的DCS硬件在温度、湿度、粉尘、振动等方面的要求还会表现出进一步地细化。首先，温度是对系统设备运行影响最为突出的因素，如果外部运行环境温度超过设备可以承受的上限，则元器件的温度将会变得更高，会严重影响控制器正常工作，不仅会限制数据的采集，还会缩短元器件的使用寿命。而且，同一个电子设备中往往会有多种不同品牌的DCS硬件，其对于外部环境温度也会存在不同的要求，因此在进行温度调节时应综合考虑多种电子设备的温度要求。其次，湿度也是影响设备运行的重要因素之一，相关人员应保证环境湿度的适宜性，湿度过高时会引发结露，而过低则会产生静电现象，因此应将其保持在45%～75%的范围内；最后，还应充分加强对粉尘、振动、电磁等因素的有效控制，避免其对DCS设备的正常运行造成干扰。

2.2 加强软硬件巡查

只有设备软硬件的运行正常才可以充分发挥DCS系统应有的作用，因此在进行软硬件巡检的过程中，应保证控制器、电源、网络通信模件、服务器等硬件的状态正常，满足指示灯正常、无异常报警等要求，在完成检查之后还应附上详细的检查说明，为后续的工作提供条件[2]。而系统软件的主要工作是对硬件进行监视，其中主要包括控制器及网络的负荷率；内部模件在运行过程中是否存在离线的情况；网络柜、电源柜是否出现高温报警；服务器通讯是否正常以及画面刷新情况是否正常等。

2.3 严格开展接入管理

在DCS运行时应避免与外部移动储存设备相连接，特别是对于刚刚投入使用的火电厂来说，很多外部技术人员都会拥有一些外部储存设备。由于DCS系统都会通过交换机与公用DCS相连接，一旦接入外部储存设备就很容易带来病毒，进而造成十分严重的后果。因此在运行之前，可以先将DCS中的USB接口封掉，以最大限度地避免病毒入侵，确保网络系统的安全运行。

2.4 实现DCS操作标准化

在DCS系统运行时应有效针对其操作制定相应的标准操作卡，以确保逻辑画面修改、保护条件投退等操作的标准化进行。在以往的操作过程中，一旦出现失误就会发生系统故障、逻辑混乱等问题，因此针对可以完成在线修改的DCS机组，应在操作之前就做好故障预警，并对数据库中关键的组态、画面进行备份，完成修改记录同技术资料的收集整理，为后续的操作奠定基础。

2.5 加强服务器清理与防护

由于服务器、历史站以及工程师站等在长时间的运行下往往会出现一些系统垃圾，为避免因占据过大内存而限制系统运行，相关人员应定期进行垃圾清理。系统应定期备份服务器、工程师站中关键的历史数据，以免数据丢失无法恢复；同时应加强对DCS中强制内容的排查，确保其可以与记录本内容保持一致。除此之外，针对DCS工程师站、操作员站等应进行加密授权，对于不同层级应设置不同的口令密码，并做好记录工作。

3 火电厂DCS系统的故障处理措施

3.1 运行过程中的常见故障

(1) 硬件故障。硬件故障主要是指发生在DCS系统中、尤其是因I/O模块损坏而造成的故障，一般来说硬件故障具备比较突出且局部影响的特点。通常情况下，引发硬件故障的原因包括设备使用不当、运行时间过长以及元件老化等，而温度、湿度、灰尘等外部环境要素的不达标也会大大缩短模块的使用寿命。

(2) 软件故障。引发软件故障的主要原因大多是软件本身的错误，更多出现在DCS系统的投运调试阶段。在实际调试的过程中，由于工作量比较大且复杂，因此很容易出现软件错误。这对于DCS调试阶段的运行人员也提出了更高的要求，应及时发现其中存在的问题并解决，进而降低此类故障对DCS系统造成的不利影响。

(3) 人为故障。在生产过程中如果工作人员操作不当也会引发DCS故障，而操作不当最主要的原因是没有落实完善的管理制度。例如，因检修人员操作不当或失误从而出现MFT、DCS卡件等问题；而操作人员也没有对其进行仔细检查，最终导致卡件损坏。再如，由于缺少完善的设备管理制度，设备启停过于频繁，造成死机[3]。

3.2 处理故障的有效措施

(1) 检查监控数据。当技术人员查看监控画面的数据时，可以根据数据的内容特点来判断系统的运行状态。对于以下几种情况来说，一旦出现应立即通知相关技术人员进行检查，并完成现场的操作与处理：①以往经常变化的数据长时间没有变动，并且多个数据都出现类似的情况；②在控制分组画面时无法有效完成手动与自动的切换，同时无法对手动输入的数据进行修改；③趋势图画面中同时存在多条线没有波动或波动较大的情况。

(2) 判断波动数据。针对波动数据的判断主要是判断其与工艺的相关性，若存在关联应第一时间通知微机人员进行检查，并判断其是否为系统波动导致的。与此同时，还应有效完成手动状态的调节，必要时还需要到达现场。

(3) 检查操作站情况。如果在系统运行过程中出现数据不变且调试无效的情况，那么就需要对操作站的工作情况进行检查。首先，应判断系统的故障灯是否亮起，如果显示红灯说明出现了故障；其次，应与拓扑结构相配合完成其他工作站的检查工作，如果出现故障也应及时维修；最后，在其他操作站出现故障时应先进行线路检查，随后开展相应的维修工作。

(4) 检查断电情况。控制设备运行时电源是分为电网和不间断电源系统两路信号运行的，因此出现断电的概率很低，但应对突然断电的情况加以防范。当设备发生断电情况时应在第一时间断开线路并检查线路状态，同时有必要结合线路和设备运行情况展开综合分析，为后续的维修工作提供条件。

4 结语

综上所述，现阶段在火电厂运行管理的过程中，DCS系统发挥了十分关键的作用，不仅可以有效对电厂运行状态展开实时检测，还可以进一步对火电厂内部机组进行维护与管理。因此在实际管理中，相关人员应不断提升对DCS系统的重视程度，除了应做好日常维护工作以外，还应针对可能出现的故障展开防范预警，最大限度地避免因DCS系统故障而造成的机组停运、运行受阻、供电异常等不良后果。