电厂热工控制系统中DCS的应用研究论文_张世晟

电厂热工控制系统中DCS的应用研究论文_张世晟

(山西漳电大唐塔山发电有限公司 山西大同 037006)

摘要:自从开始应用DCS技术进行控制系统的建立以后,这项系统已经广泛的运用到各个行业领域中,为不同行业的发展带来了相应的技术优势。在进行电厂热工控制系统建立的过程中,应用DCS控制技术,可以保证机组在运行的过程中更加的安全,可以实现远程控制功能,对设备进行实时的管理。一旦设备在运行的过程中,出现了故障问题,就能及时的对设备进行维修,降低了企业的生产成本,为企业带来了更多的综合效益,促进电厂进行了可持续发展。

关键词:电厂热工控制系统;DCS;应用

1DCS系统概述及应用

1.1DCS系统概述

DCS作为非常重要的控制系统,最突出的特点就是集散性,相比较其他的几种控制来说,有非常大的差异性,属于新的一种控制系统。主要涉及到的系统有两种,分别是:计算机控制系统以及显示系统,应用DCS控制系统,基于微型计算机的局域网,无论是时效性还是安全性都能够得到保障,可以实时进行监控。

1.2DCS系统构成

(1)数据采集。在DCS系统中数据采集的工作,主要是开展在线监测及相关的工作处理,完成之后通过画面的形式传递出来。(2)模拟量控制。在DCS中模拟量控制系统的作用,主要是对汽轮发电机组的汽机以及锅炉进行控制,实际在开展工作的时候,主要可以分为两种类型,分别是炉侧模拟量以及机侧模拟量。(3)顺序控制。顺序控制系统主要涉及到的内容有厂房的监控,对参数进行监管,并且还具有联锁保护的能力。(4)开关量控制。在DCS控制中,针对现场设备的开关,设备状态的显示控制叫做开关量控制。

2DCS系统误动的原因

2.1硬件故障

DCS系统中的硬件故障主要包括元器件损坏、模块和电路中有些部位接触不良,以及电源输出不正常、电路板条线错误等。当DCS系统中发生这些硬件故障时,就会导致现场的指示灯不再正常工作、现场设备无法驱动等问题,即使整个系统仍然可以按照正常要求运行,但其各个监测点所获取的数值并不能正常显示。当热工元件在购买过程中质量不达标或者被长期使用后发生老化,就会导致热工元件发生故障。而热工元件发生故障的直接结果就是信号不能进行正常的传递,主机和辅机的保护功能被中断,即发生拒动。此外,DCS系统中对于关键性的回路控制是依靠单元件进行的,并不需要烦琐的程序设计,在这种情况下,元器件就容易发生故障,进而造成保护误动或者拒动等现象。

2.2软件故障

热控软件故障主要是软件内部的控制逻辑出现错误以至于系统的控制逻辑不完善进而造成DCS系统误动。而导致DCS系统出现逻辑错误的原因是:电厂进行大规模整改后或者机组在投产调试过程中,都会对发电机组的特性进行不同程度的调整,这样之前的DCS系统对参数和函数曲线的控制逻辑并不适用于改动之后的机组设备,而是需要重新调整设定软件逻辑,以保证软件逻辑与改动后的机组设备相协调一致,减少系统误动现象。

2.3电源或接地系统故障

电源或接地系统故障的典型特征就是电源缺失,主要是由于供电系统中的零线、火线和地线之间出现连接错误或者接触不良等异常问题。时间一长,电源系统的整体质量就会出现问题,如线路的电阻过高或者绝缘保护装置受到破坏等。这样就很容易引发整个电源或者接地系统故障。此外,在进行电源设计时,如果考虑不够全面造成设计存在漏洞,如地极电阻过大等,也很容易造成误动。

3电厂热工控制系统中的DCS应用措施

3.1加强硬件管理与维护

在一般情况下,输出和输入模块出现的故障问题,都是由系统自身进行诊断与恢复的,一旦出现了严重的故障问题,就需要更换模块。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但由于很多技术人员对仪表制作的核心技术,没有进行全面的了解,不仅自身的理论知识不够全面,在进行故障判断的过程中,还会降低判断的准确性,也无法及时的发现因为元件老化,造成的模块故障问题。而且大部分故障问题,都是在模块的试运行阶段出现的,因此工作人员很难对模块进行更换操作,需要通过厂家对模块进行维修。

在对设备故障问题进行现场诊断和修复的过程中,如果发现设备或者组件出现了故障问题,工作人员需要对故障问题进行及时的排查,并且根据故障问题的发生原因对其进行解决。技术人员要根据故障报告,制定科学合理的安全保障措施,提高技术维修的效率。如果在进行系统操作的过程中,出现了死机现象,就要对各个区域的故障问题进行排查,还应该规范现有的操作标准,才能降低故障问题的发生几率。一旦出现了严重的死机现象,就要对控制逻辑进行修改,还要对下载软件进行更新,然后重新启动设备。要想减少人为操作失误,电厂需要强化人员培训,确保工作人员能够掌握更多的操作技巧,才能更加规范的进行系统的操作。

3.2强化软件管理与维护

在进行软件应用的过程中,需要对信息数据进行及时的备份,并且对系统运行过程中的所有变化,进行严格的记录。在测试软件的过程中,不仅要对软件的功能进行测试,还要对各个级别的权限进行检测,需要对软件的更新情况进行规范的管理和修改。在对设备进行维修和运行的过程中,应该做好设备的隔离和保护工作,一旦操作站出现了运行故障问题,操作人员需要立即对故障问题进行排查和维修,一旦发现故障问题无法进行排除,应该根据设备的运行状态,进行故障问题的深度排查。

如果所有的操作站都无法正常运行,就要采用停电或者对电路控制器进行调节等方式,确保操作站能够停止运行。电厂还应该建立完善的软件与机械设备管理制度,需要重点对中央处理器和机械设备电源等区域进行管理,并且制定合理的预防对策,确保工作人员能够对这些区域的故障问题,进行及时的发现和处理。

3.3强化电源和接地的可靠性

外部环境的变化容易对热控系统造成不同程度的影响,当干扰程度较小时,仅仅会影响到测量数据的准确性,造成系统控制程序不稳定等问题,而如果干扰程度相对比较严重时,系统设备严重发生故障,信号传递严重紊乱,设备机组就会进行跳闸保护。在这种情况下,就需要对外界的干扰因素进行排除或者抑制,以保证信号采集过程中的准确性和可靠性。通常情况下,主要采取的措施就是强化电源和接地的可靠性以实现对外界干扰的抑制。

3.4提高设计、施工和检修的水平

热控系统中信号准确测量的重要保障就在于设计,要针对系统电源、主控模块和保护执行设备的电源同时进行冗余设计,这样能够进一步加强测量点获取准确可靠的信号。同时,当系统设备发生故障时,工作人员要迅速分析、判断出故障发生的根本原因,准确快速地找到故障根源,更换故障模块等。此外,电厂也应该做好定期维护和检修工作,以及时发现系统的质量隐患加以排除。

结束语

我国现代科技在发展的过程中,研发了新型的高科技信息技术,广泛的应用到了各个行业领域中。其中DCS技术已经逐渐开始应用到电厂热工控制系统的建设过程中,应用这项技术建立的系统,可以对电厂机组进行调试和试运行,还可以提高电厂的经济效应,促进电厂进行可持续发展。因此电厂需要研发新型的技术,完善控制系统的各项功能,才能充分发挥技术的应用优势,确保系统在运行的过程中,更加的高效稳定。

参考文献:

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[5]李小康.关于电厂热工自动化技术的优化改造研究[J].科技风,2018(04):158.

论文作者:张世晟

论文发表刊物:《电力设备》2020年第1期

论文发表时间:2020/4/22

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