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DCS系统故障分析和处理措施

2019年01月10日 10:53:56来源:电气自动化控制网作者:电气自动化控制网关键词:DCS智能控制
    DCS系统是由过程控制级以及过程监控级所构成的通信网络为纽带,以此为基础所形成的多级计算机系统。在实际应用中,DCS系统能够根据控制对象,为连续过程或离散过程提供任意组合的分散性控制,因而具有极为突出的综合应用优势。为确保DCS系统运行的安全可靠,需要及时对其可能产生的故障进行识别,并采取相应的处理措施,最大限度地缩小故障影响范围,杜绝故障的产生。

    1.DCS系统故障
    DCS系统结构如图1所示。当前,有多个生产厂商面向各行业领域提供DCS控制系统。不同品牌DCS控制系统均具有自身的特点,实际运行中可能产生的故障现象以及故障处理方式也存在一定的差异性。结合实践经验,DCS系统运行期间常见的故障类型如下。
    DCS系统结构如图1所示
    1.1DCS系统自身缺陷方面的故障
    (1)电源与接地方面存在缺陷。某电厂DCS系统电源为C型电源,基建时按照B型电源接地方式进行安装,正式投产后多次发生信号跳变、硬件烧损方面的问题。该实例表明:若DCS系统缺乏良好可靠的接地系统,或在电缆屏蔽设置方面不够合理,可能会出现干扰,导致信号发送失误或系统关键模块损毁等问题。
    (2)系统结构配置方面存在缺陷。某电厂200MW容量机组在DCS系统改造过程中,负荷率计算存在较大的重设,调试状态下部分控制器所对应的负荷率水平超过90.0%标准,因配置问题而导致系统响应速度较慢,运行存在一定滞后。
    (3)网络通信存在故障。某电厂机组汽轮机在正常运行状态下出现调门大幅度摆动的问题,检查发现所对应控制系统转速信号瞬时降低至无转速,判断DCS系统出现网络通信故障并进一步演变为数据掉落问题。
    (4)系统接口方面存在缺陷,主要指因系统接口设置不合理或冗余节点信号逻辑判断出现误差而导致并网辅助接点无法正常运行,严重时可能导致汽轮机机组整体跳闸。
    1.2人为因素方面的故障
    (1)工作步骤执行不合规范。某电厂所使用DCS系统DPU出现运行故障,由于当前无备品,故而操作系统使用在线更换流程,但仅对逻辑进行了拷贝,未做电子磁盘备份处理。在大修后,DPU启动并转入主控状态,但逻辑不对应,最终造成系统显示屏画面显示异常、人机交互接口数据频繁闪动、操作无法正常执行等问题。
    (2)管理制度不够完善。部分使用单位未对DCS系统备份细节做详细规定,操作员站软件升级后未及时进行备份,硬盘故障后可能导致网络通信功能出现缺陷。
    (3)操作失误。例如:某电厂检修人员处理缺陷时,误动DCS继电器柜输出继电器,造成锅炉MFT;某电厂DCS卡件故障,由于工作人员未认真核对设备、卡件跳线错误等原因,导致新更换的卡件烧损。
    1.3内外部环境方面的故障自动控制网www.eadianqi.com版权所有
    内外部环境因素影响导致的DCS系统故障的发生率较低,但仍然不容忽视。其主要的表现形式:粉尘含量过高、环境温度湿度过高等。例如,某电厂DCS系统电子间风道口设置于DPU机柜正上方,在系统实际运行过程中,消防水经由风道流入DPU设备内部,导致设备烧毁。
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