火力發(fā)電廠大集控模式下的DCS注意事項(xiàng)

張令 大唐貴州興仁發(fā)電有限公司

1 引言

分散控制系統(tǒng)DCS能夠有效保障機(jī)組運(yùn)行效果，被廣泛應(yīng)用于火力發(fā)電廠機(jī)組運(yùn)行控制中。在DCS的實(shí)際應(yīng)用中，容易受到各類因素的影響，進(jìn)而出現(xiàn)各類故障問(wèn)題，影響機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性，因此，對(duì)火力發(fā)電廠DCS優(yōu)化對(duì)策進(jìn)行詳細(xì)探究迫在眉睫。

2 DCS分散控制系統(tǒng)概述

DCS分散控制系統(tǒng)又可以被稱為分布式控制系統(tǒng)，其指的是一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，能夠?qū)ιa(chǎn)過(guò)程進(jìn)行集中管理以及分散控制。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，工業(yè)自動(dòng)化水平逐漸提升，工業(yè)生產(chǎn)工藝也日漸復(fù)雜，基于此，DCS分散控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，并日漸完善。在DCS分散控制系統(tǒng)的出現(xiàn)和發(fā)展歷程中，經(jīng)歷了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)字控制系統(tǒng)等多個(gè)發(fā)展階段，DCS分散控制系統(tǒng)屬于最為完善的控制系統(tǒng)，其能夠?qū)ιa(chǎn)過(guò)程進(jìn)行集中管理，同時(shí)控制功能分散，具有良好的人機(jī)互動(dòng)能力。

3 火電廠大集控目的

（1）火電廠大集控的實(shí)行，使全體運(yùn)行人員更多的掌握火力發(fā)電廠生產(chǎn)技能，成為火電廠運(yùn)行全能技術(shù)人才。

（2）隨著機(jī)組自動(dòng)化水平的提高，主機(jī)集控運(yùn)行和輔控集控運(yùn)行的實(shí)現(xiàn)，運(yùn)行人員在逐漸減少，給許多工作帶來(lái)困難，大集控的實(shí)行，為當(dāng)班人員的工作合理安排和優(yōu)化提供了條件，工作安排協(xié)調(diào)有更大的空間。

（3）大集控運(yùn)行就是要打破原有專業(yè)限制，在集控、輔控集中控制的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)機(jī)組所有運(yùn)行系統(tǒng)（含公用系統(tǒng)）的集中控制，舍去專業(yè)劃分，引導(dǎo)和推動(dòng)員工向全能型、復(fù)合型人才發(fā)展，提高企業(yè)安全生產(chǎn)管理水平，逐步向本質(zhì)安全型企業(yè)邁進(jìn)。

4 大集控方案

早期火力發(fā)電廠使用的控制技術(shù)普遍單機(jī)單控、主蒸汽母管制，機(jī)、電、爐控制系統(tǒng)是相互獨(dú)立、彼此分離的，后來(lái)出現(xiàn)的集控技術(shù)與原來(lái)的控制技術(shù)是完全不同的控制技術(shù)，后期的單元制機(jī)組，每一臺(tái)鍋爐和汽輪機(jī)都有其配套的發(fā)電機(jī)。簡(jiǎn)單來(lái)講，集控運(yùn)行技術(shù)就是上對(duì)鍋爐、發(fā)電機(jī)、汽輪機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一的控制，每個(gè)機(jī)組是相互分離的，是一種分散控制系統(tǒng)。從火力發(fā)電廠的開工、試運(yùn)、投運(yùn)以及停運(yùn)設(shè)備的過(guò)程中，集控運(yùn)行系統(tǒng)根據(jù)指定的命令對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)已制定的安全控制方案自動(dòng)調(diào)增。每個(gè)運(yùn)行團(tuán)隊(duì)都是要安排一個(gè)值長(zhǎng)，負(fù)責(zé)統(tǒng)一調(diào)度，每臺(tái)機(jī)組配備一個(gè)機(jī)組長(zhǎng)、一個(gè)主值班員和一個(gè)副值班員，一個(gè)巡檢員、實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組運(yùn)行的控制和監(jiān)督，火力發(fā)電廠設(shè)備運(yùn)行的自動(dòng)化程度很高，即便是這樣設(shè)備運(yùn)行也不能脫離監(jiān)控，值班員也必須全天二十四小時(shí)不間斷對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。

與傳統(tǒng)的單獨(dú)控制技術(shù)相比，在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)體系中，集控運(yùn)行技術(shù)，也叫DCS系統(tǒng)，其數(shù)字化、自動(dòng)化以及集成化的程度非常高。集控運(yùn)行的核心技術(shù)就是火力發(fā)電廠的管控技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)控制火力發(fā)電廠相關(guān)設(shè)備協(xié)同作業(yè)，機(jī)組出現(xiàn)異常問(wèn)題時(shí)，可人為干預(yù)，人工操作調(diào)控技術(shù)。如果實(shí)時(shí)的監(jiān)控的對(duì)象為大型的生產(chǎn)線，則可以選用 4C 控制技術(shù)。這其中包括集控運(yùn)行數(shù)據(jù)和信息的采集和分析，對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的優(yōu)化調(diào)整以及預(yù)防安全事故的發(fā)生。

5 火力發(fā)電廠大集控模式下的DCS注意事項(xiàng)

5.1 做好日常的巡檢工作

日常設(shè)備巡檢有利于設(shè)備重大事故的預(yù)防。燃煤火力發(fā)電廠應(yīng)當(dāng)合理制定分散控制系統(tǒng)DCS的巡檢內(nèi)容，檢查電子室的溫度與濕度、UPS的負(fù)荷狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、各卡件／模塊／網(wǎng)絡(luò)的冗余狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)通訊負(fù)荷率、各個(gè)計(jì)算機(jī)CPU負(fù)荷率、歷史數(shù)據(jù)是否正常、是否運(yùn)行正常等一系列的內(nèi)容。并且對(duì)于每一項(xiàng)檢查內(nèi)容都應(yīng)該詳細(xì)記錄，確保在日常巡檢中能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患，做好故障的排除工作。

5.2 掌握分散控制系統(tǒng)DCS的硬件設(shè)備性能

相關(guān)人員需要掌握整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的布置以及各個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)際作用。通過(guò)廠家資料與備件的相互對(duì)比，可以詳細(xì)掌握卡件相對(duì)應(yīng)的工作、DPU的硬件配置、卡件上各個(gè)跳線的作用，且還要保證DCS運(yùn)行的設(shè)備都有適量的備件。

5.3 掌握分散控制系統(tǒng)DCS的軟件設(shè)備性能

(1)安裝?？紤]到在人機(jī)接口站有的時(shí)候需要進(jìn)行更換，就需要對(duì)軟件進(jìn)行安裝，我們可以在廠家指導(dǎo)下，掌握分散控制系統(tǒng)DCS軟件的性能與安裝步驟。待熟悉安裝之后，還要對(duì)機(jī)器內(nèi)部主要的文件詳細(xì)了解，這樣在人機(jī)接口站內(nèi)文件的缺失以及設(shè)置缺失所造成的故障處理上就會(huì)具備一定的優(yōu)勢(shì)。

(2)軟件的應(yīng)用。在實(shí)際情況中，根據(jù)應(yīng)用，應(yīng)該將DCS軟件分成為CCS、SCS、DAS等部分。在功能應(yīng)用方面選擇畫面組態(tài)與邏輯組態(tài)。只有對(duì)邏輯組態(tài)當(dāng)中常用的功能塊作用以及每一個(gè)腳的定義都能夠熟悉掌握之后，才會(huì)具備邏輯組態(tài)基礎(chǔ)，也只有懂得組合畫面組態(tài)的常用畫面的分解，并且對(duì)操作步驟有一定理解，才能夠真正地完成畫面組態(tài)工作。

(3)修改邏輯制度必須嚴(yán)格執(zhí)行。修改邏輯需要抓好制度，需要一個(gè)能夠切實(shí)為工程人員所運(yùn)用的DCS邏輯組態(tài)的強(qiáng)制制度。比如：在上海新華所運(yùn)用的XDPS系統(tǒng)，就能夠滿足在線修改的需要，不必在離線修改之后再進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的安裝。所以，如果條件滿足，那么就都是運(yùn)行中進(jìn)行組態(tài)修改。在線修改時(shí)，要求一個(gè)人修改，另一個(gè)人監(jiān)督。如果僅僅只有一個(gè)人懂得，那么就不存在監(jiān)督的意義。如果在線修改出現(xiàn)錯(cuò)誤，就會(huì)影響設(shè)備的安全運(yùn)行，后果是不可預(yù)計(jì)的，所以需要兩個(gè)人都能達(dá)到相應(yīng)的水平才行。另外，在線修改也需要記錄，特別是處理晚上緊急事件時(shí)，檢修人員需要有良好的制度與清醒的頭腦加以輔助。

(4)故障處理。對(duì)于分散控制系統(tǒng)DCS的事故處理需要制定一些切實(shí)可行的預(yù)案。就冗余設(shè)備的故障以及在線更換卡件就更應(yīng)該引起重視，部分卡件在線插拔之后，所輸入的數(shù)據(jù)會(huì)回到出廠值也有可能亂跳。在實(shí)際情況下，在機(jī)組停運(yùn)之后，就可以進(jìn)行試驗(yàn)?zāi)M，如熱工之上常用的保護(hù)聯(lián)鎖，就可以等待機(jī)組停運(yùn)之后進(jìn)行試驗(yàn)。并且事故的預(yù)案也不應(yīng)該僅僅存在于形式。一個(gè)事故處理方案通過(guò)了試驗(yàn)，才能夠保證DCS設(shè)備的正常運(yùn)行。

(5)定期備份。考慮到事故之后需要對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查找、對(duì)報(bào)表和資料進(jìn)行翻閱等情況，就需要我們可以及時(shí)找出歷史數(shù)據(jù)。因此，每一個(gè)月的數(shù)據(jù)備份導(dǎo)出、保管就顯得尤其關(guān)鍵。比如，在機(jī)組停運(yùn)檢修當(dāng)中，在人機(jī)接口站清灰時(shí)，就需要停電處理，這個(gè)時(shí)候，組態(tài)就有可能恢復(fù)到最初始的狀態(tài)下。同時(shí)，備份工作也可以避免組態(tài)操作失誤引起的后遺癥。因此，所有的人機(jī)接口站硬盤上的組態(tài)內(nèi)容就必須保持一致性，并且還需要定期備份組態(tài)，同時(shí)進(jìn)行妥善的放置。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著火力發(fā)電廠自動(dòng)化水平的提升，在大集控模式下，分散控制系統(tǒng)DCS控制功能的要求也日漸增多，分散控制系統(tǒng)DCS運(yùn)行可靠性會(huì)直接影響火力發(fā)電廠生產(chǎn)安全，因此，在分散控制系統(tǒng)DCS優(yōu)化環(huán)節(jié)，應(yīng)注意加強(qiáng)日常巡視檢查，提升設(shè)計(jì)水平，及時(shí)排除故障問(wèn)題，這樣才能夠保障其安全穩(wěn)定的運(yùn)行，促進(jìn)火力發(fā)電廠可持續(xù)發(fā)展。