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EVS9322-ESV004
文章通過對(duì) DCS系統(tǒng)在火電廠運(yùn)行中常見的故障及發(fā)生故障原因的分析，有針對(duì)性地提出了故障出現(xiàn)時(shí)的處理措施，可為火電廠在DCS系統(tǒng)的運(yùn)行和操作人員在實(shí)際工作中應(yīng)用提供借鑒。
作為火電廠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行主導(dǎo)因素的熱控自動(dòng)化設(shè)備DCS系統(tǒng)，近年來得到了普遍應(yīng)用，為火電廠機(jī)組安全、穩(wěn)定的運(yùn)行起到了積極的作用。但是，DCS系統(tǒng)的安全性和可靠性還有待提高，在運(yùn)行過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這樣或那樣的故障，這些故障的出現(xiàn)，導(dǎo)致了發(fā)電機(jī)組的非計(jì)劃停運(yùn)，給發(fā)電企業(yè)造成不應(yīng)有的損失。
1、DCS系統(tǒng)常見的故障
隨著工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的不斷興起、過程控制要求的日益復(fù)雜，一種綜合控制系統(tǒng)――DCS系統(tǒng)應(yīng)用而生了。由于目前各火電廠對(duì)DCS系統(tǒng)的應(yīng)用水平的限制，系統(tǒng)在運(yùn)行過程中難免會(huì)出現(xiàn)故障。常見的DCS系統(tǒng)故障有：電源系統(tǒng)故障、硬件(模件)故障、系統(tǒng)軟件故障和通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障。
1.1電源系統(tǒng)故障
電源故障是DCS系統(tǒng)的致命故障，一旦電源出現(xiàn)故障，不僅整個(gè)系統(tǒng)會(huì)停止運(yùn)行，而且還會(huì)導(dǎo)致機(jī)組的跳閘，造成非計(jì)劃停運(yùn)。
1.1.1電源系統(tǒng)出現(xiàn)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(zhuǎn)換時(shí)也會(huì)出現(xiàn)瞬間失電，導(dǎo)致機(jī)組跳閘;二是保險(xiǎn)配置不合理及DPU電源內(nèi)部故障等造成電源中斷，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行的停止;三是穩(wěn)壓電源波動(dòng)引起保護(hù)誤動(dòng)及接插頭接觸不良導(dǎo)致穩(wěn)壓電源無輸出;四是有的系統(tǒng)整個(gè)機(jī)柜通過一路保險(xiǎn)供所有輸入信號(hào)或一路電源外接負(fù)載很大，導(dǎo)致模件的損壞;五是系統(tǒng)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(tǒng)故障應(yīng)采取的防范措施
要保證DCS系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定，首先要具備合理的電源布置，其次要選用高質(zhì)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(xiàn)波動(dòng)。第四是對(duì)電源實(shí)行壽命管理，該更換的時(shí)候必須更換，絕對(duì)不允許等到電源出現(xiàn)了故障的時(shí)候才更換。
1.2硬件(模件)故障
DCS系統(tǒng)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(jī)接口。
1.2.1硬件(模件)出現(xiàn)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(fā)生故障的第一方面的原因是卡件因長(zhǎng)時(shí)間工作而出現(xiàn)老化和損壞，這種工作的發(fā)生，一般是隱藏性的，只有參數(shù)出現(xiàn)異常，系統(tǒng)才會(huì)報(bào)警;第二個(gè)方面是連接線松動(dòng)導(dǎo)致部分I/O模件與主機(jī)的通信中斷，在這種情況下，系統(tǒng)會(huì)馬上做出反應(yīng)，出現(xiàn)報(bào)警;第三個(gè)方面是外界強(qiáng)電信號(hào)竄入形成干擾而導(dǎo)致通道故障的發(fā)生。
?、谥T如球標(biāo)和控制操作出現(xiàn)失靈和實(shí)效以及操作員站出現(xiàn)死機(jī)、鍵盤和打印機(jī)出現(xiàn)工作不正常的現(xiàn)象都屬于人機(jī)接口故障。
球標(biāo)操作失靈的原因有裝置因長(zhǎng)時(shí)間工作發(fā)生老化或者被浮塵或油膩污染，致使觸點(diǎn)不能實(shí)現(xiàn)自行通斷，也或是電纜插頭接觸不良造成與主機(jī)的通信斷路。
控制操作實(shí)效的主要原因是因球標(biāo)的操作信號(hào)不能改變過程通道的狀態(tài)，有三種可能：其一可能是過程通道硬件發(fā)生故障;其二可能是操作員站所用軟件的缺陷;其三是設(shè)備超負(fù)荷或者過多地打開窗口，導(dǎo)致不響應(yīng)。
操作員站死機(jī)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(tài)出現(xiàn)錯(cuò)誤、接觸不良、連接電纜松動(dòng)或者在啟動(dòng)主機(jī)時(shí)誤動(dòng)了鍵盤，造成啟動(dòng)缺失。
打印機(jī)出現(xiàn)工作不正常的原因：或者是配置不合理，或者是因?qū)Υ蛴C(jī)實(shí)施屏蔽而造成的。
1.2.2硬件(模件)故障應(yīng)采取的防范措施：
在DCS系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，為了減少硬件(模件)故障的發(fā)生，需要注意以下幾點(diǎn)：嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定為硬件提供良好的運(yùn)行環(huán)境;主機(jī)和從機(jī)的DPU不得隨意進(jìn)行人為切換;接地要良好;避免靜電感應(yīng);在工作狀態(tài)下，不應(yīng)隨意打開機(jī)柜，并應(yīng)禁止在其附近使用大功率的無線設(shè)備，諸如禁打手機(jī)和禁止使用對(duì)講機(jī);保持工作電壓的穩(wěn)定;對(duì)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(fā)生故障的主要原因
一般情況下，軟件故障發(fā)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(yīng)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(jiǎn)單，那就是使用正版軟件，但切記要及時(shí)升級(jí)。
1.4通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障
通信網(wǎng)絡(luò)是DCS系統(tǒng)與生產(chǎn)一線連接的紐帶，其故障一般發(fā)生在節(jié)點(diǎn)總線和就地總線，也可能是因?yàn)榈貥?biāo)錯(cuò)誤所造成。
1.4.1通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)生故障的主要原因
?、俟?jié)點(diǎn)總線故障。當(dāng)總線的干線任一處中斷時(shí)，都會(huì)導(dǎo)致該總線上所有站及其子設(shè)備通信故障。
?、诰偷乜偩€故障。由于其連接的設(shè)備是與生產(chǎn)過程直接發(fā)生聯(lián)系的一次元件或控制設(shè)備，所以工作環(huán)境惡劣，故障率高，容易受到檢修人員的誤動(dòng)而影響生產(chǎn)過程。另外，總線本身也會(huì)因種種原因造成通信故障。
?、鄣刂窐?biāo)識(shí)的錯(cuò)誤。不論是就地組件還是總線接口，一旦其地址標(biāo)識(shí)錯(cuò)誤，必然造成通信網(wǎng)絡(luò)的紊亂。
1.4.2通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障應(yīng)采取的防范措施
要防止通信網(wǎng)絡(luò)類故障的出現(xiàn)，必須做到以下幾點(diǎn)：
?、贋楸苊夤?jié)點(diǎn)總線故障的發(fā)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(fā)生故障而影響全局。
?、诜谰偷乜偩€故障的有效方法是，要將就地總線與就地設(shè)備的聯(lián)接點(diǎn)進(jìn)行妥善處理，拆裝設(shè)備時(shí)，不得影響總線的正常運(yùn)行，總線分支應(yīng)安裝在不易碰觸的地方。同時(shí)，就地總線最好是采用雙路冗余配置，以提高通信的可靠性。
?、蹫楸苊獾刂窐?biāo)識(shí)的錯(cuò)誤的發(fā)生，主要是要防止人為的誤動(dòng)、誤改。
2、結(jié)語
DCS系統(tǒng)可以有效滿足電廠各系統(tǒng)控制的需要，通過對(duì)實(shí)際應(yīng)用中不斷暴露出的一些主要故障的分析，及時(shí)加以總結(jié)，便于今后相關(guān)儀控維護(hù)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并作出準(zhǔn)確的判斷，采取正確的對(duì)策。
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