梁農(nóng)

摘 要：DCS系統(tǒng)也稱為分散控制系統(tǒng)，其在生產(chǎn)過程中對多個回路進行分別控制，但其數(shù)據(jù)又可集中進行獲取，集中管理和集中控制，所以在火電廠生產(chǎn)，DCS系統(tǒng)作為重要的設備之一，實現(xiàn)對電廠的控制和監(jiān)視職能，對火電廠的正常運行具有非常重要的意義。因此，加強DCS控制系統(tǒng)的調(diào)試工作是火電廠非常重要的工作。文章從DCS系統(tǒng)調(diào)試前的檢查入手，分析了DCS系統(tǒng)調(diào)試的主要方法，并進一步對DCS控制系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試中的故障診斷和處理進行了具體的闡述。

關鍵詞：電廠；DCS控制系統(tǒng)；調(diào)試方法；故障；診斷；處理

1 DCS系統(tǒng)調(diào)試前的檢查

1.1 環(huán)境檢查

DCS系統(tǒng)對環(huán)境的要求較高，所以在對系統(tǒng)調(diào)試前需要對主控室和現(xiàn)場控制室的環(huán)境進行檢查，從而使其溫度、濕度和室內(nèi)照度都能夠達到系統(tǒng)要求的條件。

1.2 導線絕緣電阻的檢查

由于在DCS系統(tǒng)中存在著較多的回路，而且在每一個回路上都安裝有超載保護，所以在進行絕緣電阻檢查時并不需要逐一對每個回路進行檢查，只需對幾個回路進行抽查即可。在檢查時則需要使導線和設備處于斷開的狀態(tài)，然后利用兆歐表來對絕緣電阻進行測量。

1.3 供電檢查

供電檢查分為兩個步驟：第一是裝置的供電系統(tǒng)檢查，包括UPS的檢查和24VDC供電柜的檢查，主要檢查供電電源的等級；第二是供電電源的檢查，包括熔斷管容量的檢查和負載性能的測試。

2 DCS系統(tǒng)調(diào)試的主要方法

2.1 系統(tǒng)調(diào)試的復原方法

（1）硬件調(diào)試項目復原。當對硬件進行檢查時，則需要先進行分類，然后制定調(diào)試表格，將檢驗項目的正常值及允許誤差填好，然后在測試進與調(diào)試表進行逐一核對，同時還要做好相應的記錄。（2）軟件調(diào)試復原。對于軟件的調(diào)試則相對簡單，因為軟件在出廠時已進行過調(diào)試，所以在現(xiàn)場調(diào)試過程中，則只需要對軟件的結構性和功能性進行測試即可。（3）單回路調(diào)試。每一個單回路都不可能一部分就調(diào)試完，所以需要根據(jù)信號的模擬量、數(shù)字量來進行分類和分組，從而對其調(diào)試順序進行確定。而在調(diào)試過程中需要在調(diào)試完成一部分后即用色筆來進行標記，同時還要做好數(shù)據(jù)記錄。（4）聯(lián)鎖回路調(diào)試復原。進行聯(lián)鎖回路調(diào)試時，首先需要有邏輯測試圖，然后才能實現(xiàn)對聯(lián)鎖邏輯功能進行調(diào)試。而在測試前，對邏輯圖進行核對是整個工作的重點。邏輯“1”和“0”的條件結果需雙重測試。在調(diào)試時，對于設計需要的邏輯功能不能存在遺漏的情況，同時也不能超出設計需要的邏輯功能，即不能多也不能少。（5）程序控制系統(tǒng)調(diào)試復原。在測試過程中，需要嚴格按照程序表來逐步進行，同時需要對每一步的進行條件、元件狀態(tài)和程序時間進行全面的檢查和試驗。

2.2 系統(tǒng)調(diào)試的模擬方法

為了保證系統(tǒng)投入前調(diào)試的真實性，則利用綜合模擬方法來進行系統(tǒng)調(diào)試，此方法是利用完整和真實的參數(shù)對系統(tǒng)狀態(tài)進行調(diào)試。（1）輸入信號模擬。在系統(tǒng)中模擬輸入過程變量相應的信號，使用0.05級信號發(fā)生器作為標準表，保證精度上的要求。（2）輸出負載模擬。冷態(tài)調(diào)試時，現(xiàn)場負載不接入。對模擬量輸出負載，可在控制室內(nèi)有關盤中輸出輸入端子上接入與負載相當?shù)男」β孰娮?，使其在屏幕上正常顯示。當數(shù)字輸出信號的負載需要時，可用信號燈模擬。熱態(tài)調(diào)試前拆除模擬負載。（3）系統(tǒng)模擬。系統(tǒng)模擬主要使用在重要且復雜的聯(lián)鎖系統(tǒng)，采用冷態(tài)調(diào)試。制作模擬板，數(shù)字信號用開關和信號燈模擬，模擬量信號可由簡易電子元件線路產(chǎn)生。（4）故障模擬。故障模擬的目的是為了檢查計算機系統(tǒng)對故障的檢測診斷和冗余功能。送入越限信號，故障信號，測試操作站的顯示狀態(tài)。用切斷電源、切斷負載、拔出插件、人為調(diào)整和加臨時跨接線等方法模擬故障狀態(tài)，測試操作站對相應故障的檢測診斷和冗余功能。

3 DCS系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試中的故障診斷與處理

3.1 DCS系統(tǒng)早期故障

導致DCS系統(tǒng)早期發(fā)生故障的因素較多，設計方面存在不過關及不嚴密的地方則會導致系統(tǒng)本身存在著缺陷；當對系統(tǒng)進行運輸、存放和安裝過程中，都極易導致新的故障產(chǎn)生；特別是安裝過程中，由于安裝環(huán)節(jié)較多，任何一個小的失誤都會導致故障的發(fā)生；當DCS系統(tǒng)元件的質(zhì)量存在著問題時，也會導致故障的發(fā)生；DCS系統(tǒng)對現(xiàn)場的環(huán)境要求較高，所以現(xiàn)場環(huán)境達不到使用要求時也是導致故障發(fā)生的主要原因；在對DCS系統(tǒng)進行調(diào)試時，對操作人員具有較高的要求，因為操作人員一旦發(fā)生誤操作，則會導致系統(tǒng)元件的損壞，引發(fā)故障。

3.2 現(xiàn)場常見的硬件故障

（1）系統(tǒng)插卡和元件故障。這種故障發(fā)生時，多數(shù)情況下都是由于元件本身的質(zhì)量問題所導致，但也存在人為因素所導致的故障發(fā)生，如沒有對其進行正確的使用，接線時發(fā)生錯誤等，都會導致不正常電壓的產(chǎn)生，從而發(fā)生短路故障；（2）線路故障。導致線路發(fā)生故障大致有三點原因，首先是接觸不良所導致的，這主要是由于電纜導線端子、插頭損壞或是松動所引發(fā)的；其次是在調(diào)試過程中，由于存在著臨時接線、拆線和跨接線等情況，出現(xiàn)接線錯誤，從而導致線路故障的發(fā)生；最后則是由于外界因素對線路帶來的腐蝕及損壞等情況，這類故障往往不容易發(fā)現(xiàn)，具有較大的隱蔽性；（3）電源故障。供電線路事故，線路負載不匹配，可引起系統(tǒng)或局部的電源消失，或電壓波動幅值超限，或某元器件損壞，或某些誤操作，產(chǎn)生電源故障。這類故障常常影響范圍較大。

3.3 軟件方面的故障

（1）程序錯誤。設計、編程和操作都可能出現(xiàn)程序錯誤，特別是聯(lián)鎖、順控條件，不少問題往往是由于工藝過程對控制的要求未被滿足而引起的。（2）組態(tài)錯誤。設計和輸入組態(tài)數(shù)據(jù)時發(fā)生錯誤，這可調(diào)出組態(tài)顯示進行檢查和修改。組態(tài)錯誤引起信息傳遞處理出錯。

3.4 故障測試的基本途徑

（1）現(xiàn)場調(diào)試主要包括三部分：硬件調(diào)試、軟件調(diào)試和系統(tǒng)調(diào)試。硬件調(diào)試和軟件調(diào)試也可以和現(xiàn)場安裝后對DCS系統(tǒng)的設備檢驗工作一起進行。系統(tǒng)調(diào)試是安裝后投運前對軟件、硬件的綜合性的最終檢查；（2）可以充分利用制造廠提供的故障檢查流程圖和故障診斷表。

3.5 故障的位置及處理

DCS系統(tǒng)能及時對掛在總線上的各回路進行周期診斷，通過檢查如發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，其內(nèi)容就被編譯成代碼，經(jīng)由總線的操作站傳遞信息，從而在CRT上顯示和報告故障發(fā)生的位置。通過CRT了解故障情況后，應進一步通過機柜的有關卡件上的發(fā)光二極管的顯示狀態(tài)查詢不正常狀態(tài)的故障內(nèi)容。插件外部的故障則要逐步檢查分析；通常采用的故障定位方法有直接判斷法、外部檢查法、替換對比法、分段檢查法和隔離法等。

3.6 組態(tài)錯誤處理

在進行測試過程中，如果發(fā)現(xiàn)組態(tài)出現(xiàn)錯誤，則需要通過核對組態(tài)表格和數(shù)據(jù)，然后由專人負責進行修改。同時在調(diào)試工作中，還需要對組態(tài)點進行一一的核對。對于測試時需要對組態(tài)數(shù)據(jù)進行臨時改變的情況，則需要在調(diào)試過完成后再及時將其恢復到原來的狀態(tài)。

3.7 程序錯誤處理

每套應用軟件都有自己特定的編程語言，而且這些編制在設計階段就已經(jīng)全部完成的，但在當進行現(xiàn)場調(diào)試時，則很難避免需要對程序編寫上的錯誤和控制上的變化情況進行適當?shù)男薷?，所以在調(diào)試時需要對程序進行必要的檢查，并對其進行運行，從中發(fā)現(xiàn)問題。

4 結束語

DCS系統(tǒng)調(diào)試是一項復雜的、系統(tǒng)的工作，其不僅與安裝、生產(chǎn)工藝有關，同時還關系到設計和設備供應等多方面的工作，所以在對其進行調(diào)試前，需要技術人員做好必要的準備工作，從而能夠在調(diào)試過程中及時發(fā)現(xiàn)故障問題，并采取切實可行的措施進行解決，使DCS控制系統(tǒng)能夠處于正常的運行狀態(tài)下，確?；痣姀S的生產(chǎn)安全，使火電廠預期的經(jīng)濟效益目標得以實現(xiàn)。

參考文獻

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