浅谈火电厂DCS控制系统现场调试

浅谈火电厂DCS控制系统现场调试

程江华王慧

（中国联合工程有限公司浙江杭州310052）

摘要：由DCS系统中可以看出来，其实就是分布式的控制系统综合应用了计算机技术、仪表控制技术以及对通信技术和相关其他技术的发展，也已经广泛地应用在电厂、化工等行业。DCS系统作为的检查监视、控制和保护的神经中枢，保证DCS系统项目建设的重要，对保证电厂安全运行有着重要的作用。

关键词：火电厂；DCS系统；作用

DCS系统称为分散控制系统，其在生产过程中对多个回路进行分布控制，但是在其数据中，还可以集中进行获取，这样在集中管理和控制的过程中，实现了火电厂的控制和监视的职能，对火电厂正常运行有着重要的意义。

1、DCS系统调试前的检查

1.1环境检查

DCS系统对环境的要求比较高，因此在对系统调试前需要对主控室和现场控制室的环境进行检查，从而使其温度、湿度和室内热度都能够达到系统要求的条件。

1.2导线绝缘电阻的检查

由于在DCS系统中存在着很多的回路，而且在每一个回路上都安装有超载保护，所以在进行绝缘电阻检查时并不需要逐一对每个回路进行检查，只需对几个回路进行抽查就可以。在检查时需要使导线和设备处于断开的状态，然后利用兆欧表来对局绝缘电阻进行测量。

1.3供电检查

供电检查分为两个步骤：第一是装置的供电系统检查，包括UPS的检查和24VDC供电柜的检查，主要检查供电电源的等级；第二是供电电源的检查，包括熔断容量的检查和负载性能的调试。

2、DCS系统调试的主要方法

2.1系统调试复原方法

①硬件调试复原：当对硬件进行检查时，就需要先进行分类，然后要制定调试表格，将检验项目的正常值及允许误差填好并逐一核对，同时还要做好相应的记录。

②软件调试复原：软件的调试复原是比较简单的，因为多数软件在出厂时已经进行了调试，所以在进行现场调试时，仅仅需要对软件的功能性和结构性进行调试。

③单回路调试：任何一个单回路不能一次就调试完成，在实际调试过程中，要根据信号数字量和模拟量进行分类和分组，从而确定调试顺序，并做好数据的记录。

④联锁回路调试复原：进行联锁回路调试时，首先需要有逻辑测试图，然后才能实现对联锁逻辑功能进行调试。而在测试前，对逻辑图进行核对是整个工作的重点，逻辑1和逻辑0的条件结果需要双重测试，在调试时，对于设计需要的逻辑功能不能存在遗漏的情况，同时也不能超出设计需要的逻辑功能，这样就是不能多也不能是少。

⑤程序控制系统调试复原：在测试过程中，需要严格按照程序表来逐步进行、同时需要对每一步进行条件、元件状态和程序时间进行全面的检查和试验。

2.2系统调试的模拟方法

为了保证系统投入前调试的真实性，则利用综合模拟方法来进行系统调试，此方法是利用完整和真实的参数对系统状态进行调试。

①输入信号模拟：在系统中模拟输入过程变量相应的信号，使用0.05级信号发生器作为标准表，保证精度上的要求。

②输出负载模拟：冷态调试时，现场负载不接入。对模拟量输出负载，可在控制室内有关盘中输出端子上接入负载相当的小功率电阻，使其在屏幕中正常显示。当数字输出信号的负载需要时，可用信号灯模拟，热态调试前拆除模拟负载。

③系统模拟：系统模拟主要使用在重要且复杂法联锁系统中，采用冷态调试、制作模拟板、数字信号开关和信号灯模拟，模拟量信号可以由简单的电子元件线路产生。

④故障模拟：故障模拟的目的是为了检查计算机系统对故障的检测诊断和冗余功能。送入越限信号，故障信号，测试操作站的显示状态。用切断电源、切断负载、拔出插件、人为调整和加临时跨越接线等方法模拟故障状态，测试操作站对相应故障的检测诊断和冗余功能。

3、DCS系统现场调试中的故障诊断与处理

3.1导致DCS系统早期

一般来说，发生故障的因素比较多，设计方面存在不过关及不严密的地方则会导致系统本身存在着缺陷。当对系统进行传输、存放和安装的过程中，都容易导致新的故障产生。尤其是在安装的过程中，由于安装环节比较多，任何一个小的失误都会导致故障的发生。当DCS系统元件的质量存在着问题时，也会导致故障发生。DCS系统对现场的环境要求比较高，所以现场环境达不到使用要求时也是导致故障发生的主要原因。在对DCS系统进行调试时，对操作人员具有比较高的要求，因为操作人员一旦发生误操作，则会导致系统元件的损坏，引发故障。

3.2现场常见的硬件故障

①系统插卡和元件故障

这种故障发生时，多数情况下都是由于元件本身的质量问题所导致的，也有时会存在人为因素所导致的故障发生，如果没有对其进行正确的使用，接线时发生错误等，都会导致不正常电压的产生，从而发生短路故障；②线路故障，导致线路发生故障大致有三点，第一是接触不良所导致的，这主要是由于电缆导致端子、插头损坏或是松动所引发的，第二是在调试过程中，由于存在着临时的接线，拆线和跨接线等级情况，出现接线错误，从而导致线路故障的发生；第三，则是由于外界因素对线路带来的腐蚀及损坏等情况，这类故障往往不容易发现，具有比较大的隐蔽性；③电源故障。供电线路事故，线路负载不匹配，可引起系统或局部电源消失，或电压波动幅值超限，或某元器件损坏，或某些误操作，产生电源故障，这类故障常常影响范围比较大。

3.3软件方面的故障

①程序错误：设计、编程和操作都有可能出现程序错误，特别是联锁、顺控条件，不少问题往往是由于工艺过程对控制要求没有被满足面引起的。②组态错误：设计和输入组态数据时发生错误在，这可调试出组态显示进行检查和修改。组态错误引起信息传递处理出错。

3.4故障测试的基本途径

①现场调试主要是包括三个方面：硬件调试、软件调试和系统调试。硬件调试和软件调试也可以和现场安装后和DCS系统的设备检验工作一起进行。系统调试是安装后投运前对软件、硬件的综合性的最终检查。②可以充分利用制造厂提供的故障检查流程图和故障诊断表进行故障测试。

3.5故障的位置及处理

DCS系统能及时对挂在总线上的各回路进行周期诊断，通过检查如发现异常现象，其内容就被编译成代码，经由总线的操作站传递信息，从而在CRT上显示和报告故障发生的位置。通过CRT了解故障情况后，应进一步通过机柜的有关卡件上的发光二级管的显示状态查询不正常的故障内容。插件内容的故障则就要逐步检查分析。通过直接判断法、外部检查法、替换对比法等方法确定故障并解决相关故障。

4、小结

以上所述，DCS系统调试是一项比较复杂、系统性的工作，其不仅与安装、生产工艺有关，同时还关系到设计和设备供应等多方面的工作，因此在对其进行调试前，需要技术人员做好必要的准备工作，，从而能够在调试的过程及时发现故障问题，并采取切实可行的措施进行解决，使得DCS控制系统能够处于正常的运行状态下，以此促进火电厂后期的经济效益达到理想的效果。

参考文献

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[2]陈鹏,郭亮.火电厂DCS控制系统故障的应急处理及预防措施研究[J].中国石油和化工标准与质量,2016,36(21):33-34.

[3]李成志.火电厂DCS控制系统故障的应急处理及预防措施的分析[J].科技资讯,2013(21):124-125.