火电厂热控DCS系统相关问题的分析

类型分类：: 科普知识

数据分类：: DCS系统

火电厂热控DCS系统相关问题的分析

发布日期：2022-10-09 点击率：31

文章《火电厂热工控制系统相关问题的分析》对热工的主要故障进行了汇总，主要是分析了测量仪表、电动执行机构和DCS系统的硬件、网络、电源等。加上DCS系统的软件部分，上述部分是火电厂热工主要的问题来源。对于大型的火电机组，热控专业进行细分的时候，有的分成仪表、自动和程控，有的分成炉侧、机侧和程控，还有的分#1机组、#2机组和程控。不管怎么划分，火电厂中，程控这个分支专业很多都是单独设置的。

所谓的程控，有的叫微机专业，也有的叫计算机专业，名称有很多，其实就是DCS系统。对于大型火力发电机组，DCS系统的维护工作是重中之重，这个专业有个特点，一般不出问题，出了问题就会牵一发而动全身。2019年统计的155起热工事故中，有18起是因为逻辑组态等DCS系统原因造成的，这个比例不可谓不高。

一些领导在出了问题后就会怀疑DCS系统有问题，事实摆在那里。一个厂如果DCS系统经常出问题，那么要从两个方面考虑原因，其一是设备本身是否有老化、设计不当等问题，其二是这个专业的负责人的技术水平和责任心是否出了问题。

关于DCS系统的维护和使用，包括学习的方式方法，大家可以翻看技术文库中“DCS”栏目的文章，其实已经说过很多了，今天针对题目做一些补充。DCS系统本身老化问题是电厂中的一个难点和的确存在问题，也包括两个方面，其一是设备的整体老化，设备使用期限达到了一个临界点。一般出现这种情况，都是运行在10年以上的老机组，新建机组在运行两年内是磨合期，这一段时间机组运行不太稳定，包括DCS系统在内，都会出现一些问题。这是无法避免的，即便建设阶段做到了完美施工，在运行的前两年还是会暴露一些问题。

经过两年的消缺和技改，未来的3~7年的时间，是整个系统运行最稳定的时候。但是在运行7年之后，各种形形色色的问题都会开始涌现，这种情况在系统运行10年后达到一个峰值，这主要就是设备老化造成的。这里面不仅仅指的DCS系统，对于其它设备基本也是一致的。因此，在运行十年后，要将技改和系统升级工作作为重点，最大限度延长系统的使用寿命。

目前很多DCS系统介绍自己产品的时候动辄就是20年甚至30年的使用寿命，其实这是在偷换概念。运行和正常运行时两个概念，电厂中只存在正常运行和不能运行两个情况，不存在可以勉强的特例。DCS系统的使用寿命主要决定于电子元器件本身的寿命以及日常维护的到位情况。比如同样的一套DCS系统，在温度、湿度都合理的环境中，运行寿命自然会延长。

2018年笔者见到南通某个项目的TSI盘柜设计在了汽机房的汽轮机旁边，颇感惊讶：这是得多业余的设计师才能做出如此荒唐的设计。作为汽轮机检测系统的核心，TSI系统和DCS系统一样，对环境的要求非常高。由于那个项目在海边，空气湿度和盐分都非常高，笔者当时就断言这个盘柜使用寿命肯定要打个腰折。

前面我们主要说了DCS系统的硬件部分，关于软件部分，我们做重点强调。很多人说，软件部分在正常运行后其实没必要过分维护了，但是基本的工作还是要做的。比如，系统工程和软件的备份工作就是日常维护中非常重要的一环。

此外，DCS系统的病毒防治工作也是需要格外注意的，这一点要突出防而不是治。防的手段有很多，比如外接设备的管控，第三方软件的安装等。治的手段主要是杀毒，但是有一个问题，一般的杀毒软件有时会不识别DCS系统软件，造成误杀。因此，杀毒软件一定要使用专业版本，还要及时更新病毒库，避免对新病毒的不识别。

在前期DCS组态的时候，要注意的问题有很多，前文说的分散和冗余，在软件中也是一样的。DCS组态中要注意以下几个问题。

第一，逻辑与或非关系要辨明
尤其是牵涉到取非的逻辑，一定要想清楚是否存在是非之间的情况。比如我们定义一台设备在停运状态，最简单的是使用设备的停止信号，但是有一些是使用运行取非、停止状态和电流小于一定值三取二的逻辑。这里的争议就是运行取非能否作为设备停止的判断，比较运行信号消失未必就代表设备停止运行，有时可能是因为接线松动等原因导致的。

第二，弄清延时、反向延时、脉冲等之间的关系
这个组合情况有很多，对于大型的转动设备，我建议振动不要加延时，温度可以。前提是振动要做到冗余配置并且是三取二、四取二等。倘若是单点参与振动保护逻辑，那么可以适当增加延时时间。这里还有个问题，比如下图：

这是一个延时取与和取与延时逻辑，大家可以考虑一下，这两个逻辑是否相等。

第三，点的强制和解除
这是运行阶段最危险的一个工作，因为一旦强制或者解除错误，或者对逻辑考虑不全面，都可能引起逻辑的异动。每年的事故中，都有因为点强制方面的操作造成设备非停的情况，避免这个问题，首先是工作人员相对应的技术水平要达到要求，能全面判断出测点强制和解除过程造成的问题。其次就是责任心的问题，笔者在之前遇到一个情况，检修期间对汽轮机调门进行拉阀试验，为了省事直接对指令进行的强制，最后一次的强制点是0。机组启动后，两个调门中，有一个调门的强制点未解除，冲转期间由于门开度较小，运行人员未发现问题。等到机组并网加负荷的时候，才发现有一个调门未打开。

第四，逻辑下装的问题
目前DCS系统存在两种模式，有一种是离线修改逻辑后下装，比如和利时的M6系统，另一种是在线修改逻辑，比如新华的ICAN系统。无论是哪种系统，运行阶段修改逻辑的时候，都会出现牵一发动全身的情况，危险系数较大。避免这个过程出现问题，首先是人员的技术水平一定要提高，其次运行阶段尽量避免逻辑修改。

第五，走错间隔
每年都有走错间隔的情况，前几年某电厂走错间隔，导致风门误开的事故还历历在目。热控软件组态，走错间隔也是经常遇到的事。有的情况就是走错了设备间，真正意义上的走错间隔。而更多的是，在修改逻辑过程中，异动了其它设备。比如，本来要修改#2磨煤机的，结果修改成了#3磨煤机。这种情况很普遍，主要是从制度上严格限制一些工作的开展，类似的工作一定不能单人操作，哪怕他水平再高，也要有人监护。

第六，逻辑修改不全面的问题
有时候为了方便，工程师在做逻辑和画面的过程中，总是喜欢使用复制黏贴的方式，复制完成后，相关的测点没有完全替换，导致了设备异常。这种情况在调试阶段经常发生，甚至很多逻辑和画面，在运行了很多年以后，还有类似的问题没暴露出来。逻辑的修改一定要试验，监护制度必不可少，其实根本的还是责任心问题。

第七，系统干扰问题
这其实是个硬件问题，造成干扰的原因有很多，比如接地不合格，信号线、指令线和电源线没有分层布置等等。造成这种情况的原因，大多是情况是在工程阶段就埋下了隐患。接地和电缆敷设基本都是隐蔽工程，一旦完成就不可能在更改。因此，加强工程阶段的管理才是根本，后期想要弥补的话，作用可能不会很大。

其实DCS系统就是热工的保护和联锁，笔者用《火电厂热工控制系统相关问题的分析》和《火电厂热控DCS系统相关问题的分析》两篇文章给大家阐述热控专业经常出现的问题以及日常维护的方案。这些问题和方案其实日常大家都在做，只是在很多时候我们不能做到从一而终，造成问题的不断发生。

关于热控的问题，欢迎大家补充留言！
作者：猫不捉老鼠

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