dcs控制系统入门【分散控制系统在热电厂自动控制上的应用】

　　【摘 要】分散控制系统的出现是基于计算机科学和自动控制领域的发展。分散控制系统的出现是控制领域的一大进步，在热电厂的应用，它将管理监控、实时控制、数据采集、效益计算在统一平台上运作，大大提高了电厂的自动化水平，提高了设备运行的安全系数。本文我们将简单介绍分散控制系统在热电厂自动控制上的应用。
　　【关键词】分散控制系统；热电厂
　　引言
　　分散控制系统（Distributed Control System）简称DCS，自上世纪七十年代问世以来逐渐成为各国工业所采用的控制系统，它的出现使自动控制上升到新的水平。现在，我国的大型电力企业都是采用该控制系统，它秉承了集中管理、分散控制的原则，可以将管理监控、实时控制、数据采集、效益计算在统一平台上运作，显示操作集中，人机界面友好，大大提高了系统的安全可靠性。本文将讨论DCS系统的软件部分、硬件维护，如何检修等问题。
　　1 分散控制系统的特点
　　分散控制系统问世三十多年来，在基本的组成结构上并没有太大的变化，但是在部分组成单元的改进方面取得很大成绩。另一方面，得益于自控理论的不断完善，自控系统在算法上也在不断完善。与常规监视设备相比，分散控制系统具有以下优势：
　　首先，DCS系统是一种分级递阶控制，在不同的级别之间都有各自的分工范围，相互之间协调统一，这种协调是由上一级来控制的。其次，分散控制，这种分散包括人员分散、功能分散、地域分散、设备分散和操作分散，根据地域条件划分功能块，最后把人员分散在各个岗位，同时，把系统的危险分散，降低危险系数，提高设备的使用寿命。 分散系统的原则是各自为政，区域自治。它完成从数据采集到信号处理的工作，然后其余工作交给计算机完成计算控制。这是该系统能够实现分散控制和递阶控制的基础。最后，DCS是一个开放的系统，它是遵照规范化和实际存在的接口标准建立的计算机系统，基本特征有:可移植性、相互操作性、可适宜性以及可用性.它具有开放系统的所有特征，使分散控制系统的应用，选择、产品的更换等变得方便。
　　2 硬件维护
　　2.1 I/O模块的维护与检修
　　I/O模块通常需要通过通道性能检测来诊断故障，一般的处理方法都是更换模块，模块内部元件老化或者内部损坏通常是不能维修的，工作人员也不好判断。现在维修一般都交给厂家来处理，因为一般的电厂还不具备维修的能力，而且自己维修的费用也很高。一般的生产厂家为了产品的保密，不会允许客户私自拆卸。现在的I/O设备都是集成式一体化，故障的检测需要专业器材，为节省费用，一般只对I/O检测故障，一旦出现故障立即更换设备，换下的设备交给厂家处理。所以，对于I/O设备这一块，一定要有充足的备件。
　　2.2 接地设备的维护
　　接地设备的维护与诊断要注意的是一次设备和控制设备的故障，这些故障可能会因为监控界面较多，操作人员不能及时发现，只有当出现异常和警报响起才会发现。这需要我们的操作人员要具备一定的经验，提高自己的职业素养，检修和运行人员要能够详细说明故障，便于热工人员能够准确迅速地处理故障。热工人员要了解设备的运行原理，结合运行人员的描述能够迅速处理故障。DCS系统的模块大多都支持热插拔，但这并不意味着可以随便插拔，在操作时必须做好安全防护措施。
　　2.3 死机情况的处理
　　操作站死机是控制系统很常见的故障，任何一个计算机系统都存在死机的危险，出现的原因也是多种多样，而且比较复杂。硬盘卡壳，风扇故障都有可能引起操作站死机，操作失误也有可能引起死机。出现死机是比较危险的，严重的甚至导致整个系统的崩溃，更多的是某一部分的瘫痪。在系统设计时尽量降低耦合度，保证风险分散。出现这种故障是，通常要修改控制逻辑元件，下装软件，重启设备。我们的热工人员和操作员要协调统一，严防死机的出现，尽量降低由于操作失误导致的死机，定期检查设备。
　　2.4 电源故障
　　电源在整个系统中处于非常重要的地位。电源故障最容易出现在运行的前期，常常是因为配电柜的安装不合理造成。运行中也会发生电源故障，一般都是插头松动，接触不良。这就需要定期检查电源接头，尽可能采用端子排。长期使用后空气开关的整定值会发生变化，所以空气开关需要定期校验。 电源的另一个问题是电源模块，各部分的电源要相互分离，以免出现同时停电。一些重要的设备，比如服务器系统，尽量单独供电，还要有备用电源。另外，DCS系统电源应当单独由供电电源段引来，不应再为其它高负载设备供电，尤其不能为大的感性负载供电。
　　3 管理维护
　　分散控制系统的维护包括系统巡视，保护的投退，软硬件的监督等。
　　3.1 常用的应用软件要有备份，服务器数据库的重要数据要及时存盘复制，对于数据的修改要做好记录。对于相关联的软件，要实际检验其功能，各级访问权限小心设定，防止自动修改数据，这种修改发生的故障很难检测，往往反复出现故障。在整个系统中，各软件的使用权要有明确规定，软件的修改升级需要严格审核，责任到人，在修改和升级前一定要进行备份。未经审核的各种软件禁止下载到分散控制系统上使用，对系统的防火墙要求要高一些，使用专用的防毒软件。
　　3.2 热工保护的投退要严格执行工作票制度，对某一设备检修时要有保护措施，正确隔离设备，做好员工的保护措施，防止发生连锁反应和人身伤亡事件。这需要我们的人工人员对整个系统的逻辑有一定认识，有好的自我保护意识。在检修时要严格按照规定操作，从以往的事故来看，多数是由于员工没有规范操作导致的。
　　3.3 当部分操作站出现故障时要及时转移任务，由其他操作站来承担任务，此时，对一些重大操作要尽量回避，在故障长时间无法排出时要视情况决定是否停机检修。一旦出现死机就必须停炉。调节回路控制器和电源出现故障，及时将自动切换为手动操作，迅速查出故障源。温度、湿度以及灰尘对热控设备的影响较大，所以设备的工作环境要各位注意，这样可以确保设备的使用寿命和可靠性。整个系统的设备采购时尽量采用技术成熟的产品，新的技术和新设备要进行一段时间的试运行。
　　4 结束语
　　分散控制系统是目前大型电厂运用最多的控制系统，可以将管理监控、实时控制、数据采集、效益计算在统一平台上运作，显示操作集中，人机界面友好，大大提高了系统的安全可靠性。本文我们介绍了分散控制系统在热电厂的应用，侧重设备运行维护和特点的介绍，希望对同行有所帮助。
　　参考文献
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　　[2]熊淑燕，王兴叶，田建艳等．火力发电厂集散控制系统[J]．科学出版杜，2000版