DCS控制系统常见问题及处理.pdf

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】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。:..DCS把握系统常见问题及处理1、分散把握系统(dcs)概述DCS具有通用性强、系统组态灵敏、把握功能完善、数据处理便利、显示操作集中、人机界面友好、安装简洁标准化、调试便利、运行安全牢靠的特点,在国内外电力、石油、化工、冶金、轻工等生产领域特别是大型发电机组有着较为广泛的应用。目前国内应用较多的的品牌主要有:(1)国外品牌:霍尼韦尔、ABB、西屋、西门子、横河等;(2)国内:国电智深、和利时、华、浙大中控等。DCS的安全、牢靠与否对于保证机组的安全、稳定运行至关重要,假设发生问题将有可能造成机组设备的严峻损坏甚至人身安全事故。所以格外有必要分析DCS运行中消灭的各类问题,实行措施提高火电厂DCS的安全牢靠性。2、DCS在生产过程中的故障状况每个厂家的DCS都有其各自特点,因此其故障的现象分析和处理不尽一样,但归纳起来由DCS引起机组二类及以上障碍可划分为三大类:(1)系统本身问题,包括设计安装缺陷、软硬件故障等。(2)人为因素造成的故障,包括人员造成的误操作,治理制度不完善及执行环节落实。(3)系统外部环境问题造成DCS故障。如环境温度过高、湿度过高或过低、粉尘、振动以及小动物等因素造成特别。:..,主要包括系统设计安装缺陷、把握器(DPU或CPU)死机、脱网等故障,操作员站黑屏,网络通讯堵塞,软件存在缺陷,系统配置较低,与其他系统及设备接口存在问题等。(1)某电厂DCS电源系统承受的是ABB公司SymphonyIII型电源,但基建时仍依据II型电源的接地方式进展机柜安装,与III型电源接地技术要求差异很大。机组投产以来发生屡次DCS模件故障、信号跳变、硬件烧坏的状况,疑与接地系统有关。同样,某电厂在基建期间DCS接地网设计制作安装存在问题,DCS系统运行后全部热电阻热电偶温度测点消灭周期波动。(2)某厂因电源连线松动而导致汽机侧把握系统失效。阅历教训:DCS没有良好的接地系统和合理的电缆屏蔽,不仅系统干扰大,把握系统易误发信号,还易使模件损坏。可见,ups电源、把握系统接地等存在问题将给电厂投产后DCS的安全稳定运行留下极大隐患。因此,DCS系统电源设计确定要有牢靠的后备手段,负荷配置要合理并有确定余量;DCS的系统接地必需严格遵守制造厂技术要求(如制造厂无特别说明应依据DLT774规定执行),全部进入DSC系统把握信号的电缆必需承受质量合格的屏蔽电缆,并要同动力电缆分开敷设且有良好的单端接地。:..(1)浙江某电厂DCS(T-ME/XP系统)频繁故障和死机造成机组停运事故。7、8机组(2*330MW),从1997年2月试生产至5月,两台机组共发生22次DCS系统故障和死机,造成机组不正常跳闸8次。之后又屡次发生操作画面故障(8号机组有两次发生全部6台操作站“黑屏”),严峻威逼机组安全。经分析认为其DCS系统存在以下几个方面的问题:①DCS工程设计在性能计算软件、开关量冗余配置上存在问题。②硬件配置不匹配(其中包括T-ME和T-XP两种系统的匹配和通信问题)。③个别硬件设计不完善。④进一步分析,关键的CS275(下层T-ME)通讯总线负荷率过高消灭“瓶颈”问题现象。而欧洲T-ME/XP系统用户在配置合理的前提下,T-ME/XP系统使用状况根本良好。(2)某电厂在200MW机组的热控系统自动化改造上使用的DCS,由于系统配置的负荷率计算不准且为了削减投资,技术指标均接近允许极限,加之该系统有运行时中间虚拟I/O点量大的特点,所以在改造后期调试时觉察个别把握器的负荷率竟超过了90%,个别软手操操作响应竟接近1min,根本无法使用,后经过大幅度调整(系统重增加配置),才解决了这个问题。(3)东北某600MW机组,由于招标技术标准对I/O通道隔离性质表述不到位,因此DCS厂家做的配置很低,结果在调试时烧损了大量的I/O板,后来转变了隔离方式和更改换了硬件,电厂又花费了很多资:..金,也抵消了当时的招标价格优势。此外,电缆的质量与屏蔽问题也必需高度重视,重要信号及把握应使用计算机专用屏蔽电缆,很多改造工程正是由于电缆的问题导致电缆不得不重敷设,影响了工期。(4)某电厂300MW机组华XDPS-400系统工程师站频繁死机,经检查觉察其运行程序较多:多个虚拟DPU、历史数据记录、性能计算、报表等。把历史数据安排至别的人机接口站问题解决。(DPU或CPU)故障(1)某电厂300MW#2机组HIACS-5000CM把握系统FSSS1的CPU故障,且未将把握权交出,从CPU未能切换为主控,导致该局部系统把握设备无法操作(设备保持原状态工作)。在对主CPU执行在线更换步序至停电时,从CUP切换主控CPU,系统设备受控,更换原主控CPU后系统一切正常。(2)ABB早期某时间生产的SYMPHONY同一PCU机柜内不同把握器之间通讯消灭数据不全都的状况,通过升级固件这一问题得到解决;(3)华把握XDPS系统早期某批次DPU曾屡次消灭离线、死机现象,经检查为DPU卡件个别电容问题,经升级更换卡件问题解决。由于目前DCS的把握器均为冗余配置,大大削减了主把握器“特别”引发机组跳闸的次数。但是,一旦一对冗余的把握器同时死机,将直接威逼到安全生产,对于此类状况确定要实行措施切实避开。(1)某电厂西屋WDPF把握系统,由于屡次改造系统增加了大量测点和自动把握回路,系统负荷率高达70%以上,造成网络通讯堵塞,屡次:..消灭操作员进展操作、切换画面时间过长、画面黑屏等问题。后经升级改造为OVATION系统,系统正常。(2)某电厂600MW机组负荷508MW,工况稳定,汽轮机全部调门突然大幅摇摆,经检查故障缘由是机组运行时M5把握器的转速信号短时间内由3000r/min变成了0r/min,又马上恢复,调门摇摆的缘由也是M3和M5通讯时消灭掉数据现象,导致TripBias(跳闸偏置)信号在机组运行时由0变为1,引起全部调门大幅摇摆。对该问题实行措施:对PCU把握总线的通讯信号进展多重化处理,对通讯信号增加确定延时,躲过通讯信号瞬间跳变;对重要的通讯信号承受了通讯冗余。(1)某电厂300MW供热机组DCS调试过程中未对测点品质参数进展修改,致使其模拟量测点只有在断线的状况下才认为是坏品质测点,未充分起到品质校验功能。后对全部测点品质参数进展了设置,提高了设备运行的牢靠性。(2)HIACS-5000CM把握系统画面组态时,双击grab组态工具后,弹出c++错误窗口无法正常使用。,从其他机器拷贝文件掩盖后,工具恢复正常。。(3)某电厂除氧器水位把握回路规律是由高加水位把握规律拷贝修改而成,修改正程不彻底,PID参数未依据除氧器状况设置整定,造成:..运行中除氧器上水门发散调整,调整品质恶化。实行措施:检查规律,重整定PID参数。,在机组正常运行的过程中该电气并网关心接点故障消灭抖动,造成汽轮机跳闸。实行措施:使用屏蔽通讯电缆,增加冗余接点信号,并进展3取2规律推断。,在生产过程中也较为常见。包括人员造成的误操作,治理制度不完善及未按规程规定执行工作步骤等。(1)某电厂华XDPS系统DEH的#12DPU故障,对其在线更换,使用的是小机MEH系统的DPU备品。在更换DPU后,只将#32主控DPU拷贝至#12副控未写电子磁盘,其实质只是将副控DPU的内存内容与主控保持全都,#12DPU电子磁盘内容仍为MEH小机把握规律。在系统停电吹灰后,按挨次启动#12DPU成为主控,由于其规律为MEH规律而非DEH规律,造成系统通讯特别、数据频闪、画面显示不正常,人机接口站无法操作。在重对#12DPU送电,拷贝#32DPU规律并写盘后正常。(2)某电厂HIACS-5000CM把握系统,循环水泵房远程I/O卡件更换,未执行在线更换操作步骤,其卡件未能激活进入工作状态,导致现场:..设备状态与DCS画面不符,设备无法把握。执行在线更换步序后,系统正常。(1)某电厂机组运行中,在进展处理缺陷时工作人员误动DCS继电器柜继电器造成引风机跳闸,锅炉MFT。(2)某电厂DCS卡件故障,在进展更换卡件过程中,由于工作人员未认真核对设备、卡件,跳线错误导致更换的卡件烧损。(1)某电厂DCS系统治理制度不完善,未对软件升级、备份等工作进展规定。其辅网水处理POK1操作员站在升级打补丁后,未进展备份。该操作员站硬盘消灭故障在进展系统恢复后,由于其软件版本较低,导致与网络通讯不正常,数据不刷。(2)某电厂操作员站治理不严,其放置于集控室的主机USB端口及光驱未进展有效封闭,个别运行人员夜班期间利用操作员站玩玩耍、看电影,导致操作员站死机。,但在实际生产过程中也时有发生。(1)某电厂电子设备间风道口正处于DPU机柜上方,由于设计和其他缘由,机组运行中消防水通过风道流入DCS机柜,导致DPU、效劳器等设备进水烧损,机组停运。(2)某电厂循环水泵房远程IO柜,由于底部封堵不严,造成冬季老鼠窜入,在机柜上部温度较高处构筑巢穴,最终造成远程IO脱双网。:..(3)某电厂电子设备间的封闭性较差,卡件、DPU积灰较为严峻,曾屡次消灭故障。在实行完善电子间封闭、加装空调等措施后卡件、DPU等故障根本杜绝。通过以上诸多故障实例,我们不难看出,降低DCS系统的故障几率,必需做好分散把握系统从选型设计到运行、维护的全方位工作。3、,系统和把握器的配置要重点考虑牢靠性和负荷率(包括冗余度)指标。通讯总线负荷率设计必需把握在合理的范围内,把握器的负荷率要尽可能均衡,要避开因涉及规模大而资金缺乏所带来的、影响系统安全运行的“高负荷”问题的发生。,不宜过分集中在某个把握器上,主要把握器应承受冗余配置。。一是要强调电源设计的负荷率;二是要强调电源的冗余配置方式,同时确定要保证两路电源的独立性。。强调重要接口的冗余度和接口方式的选择,主要是留意牢靠性和实时性。,避开接地问题造成系统大面积故障。应留意考虑系统的抗干扰措施、自诊断和自恢复力气,I/O通道应强调隔离措施。电缆的质量与屏蔽问题也必需高度重视,重要信号及把握应使用计算机专用屏蔽电缆。,要依据设备的运行特点和各种:..工况下机组处理紧急故障的要求,配置操作员站和后备手操装置。紧急停机停炉按钮配置,应承受与DCS分开的单独操作回路。同时,不能盲目地追求人机界面的“简洁化”,系统配置还应以满足安全生产为第一位。特别有关安全的紧急干预性操作不能完全建立在DCS完好的根底上。、阀门等外围设备,在设计与配置时,要保证这些关键设备在失电、失气、失信号或DCS系统失灵的状况下,能够向安全方向动作或保持原位。,应承受多重化信号摄取法,并合理使用闭锁条件,使信号回路具有规律推断力气。,对全部规律、回路、工况进展测试。、,主要包括:(1)维护人员应了解系统总体设计思路。生疏DCS系统构造和功能构成,了解系统设备硬件学问,熟知各部件如把握器、IO卡件、电源等正常状态和特别状态,娴熟把握DCS组态软件。(2)系统的备份:包括操作系统、驱动程序、引导启动盘、把握系统软件、授权盘、把握组态数据库,并把握组态数据是最的和完整的。针对实际使用中的光盘简洁磨损的缺点,留意多做备份,并承受移动硬盘、U盘、硬盘等备份形式确保各软件的保存。(3)硬件贮存:对易损、使用周期短的部件和关键部件如键盘:..鼠标、I/O模块、电源、通讯卡等都应依据实际状况作适量的备份,保证各类型卡件、模块备品不少于1个,并依据制造厂要求存放,如有条件应对备品进展校验,切实把握备品卡件模块状态。(4)整理各类产品的售后效劳范围、时间表,形成一份硬件生产厂家、系统设计单位技术支持人员通信录,充分利用DCS供货商和系统设计单位技术支持。,主要的维护工作有以下几点:(1)依据25项反措要求、DL/T774检修维护规程等制度文件规定,完善DCS系统治理制度。(2)保证电子设备间的良好封闭,防止小动物窜入,减小粉尘对元件运行及散热产生的不良影响,保证温度、湿度符合制造厂规定,避开由于温度、湿度急剧变化导致在系统设备上的凝露。可考虑将DCS电子间的环境温度信号引入CRT中,并有报警。(3)每天检查系统各机柜风扇是否工作正常,风道有无堵塞,以确保系统各设备能长期牢靠地运行。(4)保证系统供电电源质量且为两路电源牢靠供电,当任一电源失去即报警。(5)电子设备间制止使用无线通讯工具,避开电磁场对系统的干扰,避开移动运行中的操作站、显示器等,避开拉动或碰伤设备连接电缆和通讯电缆等。(6)标准DCS系统软件和应用软件治理,软件的修改、更、升级必需履行审批授权及负责人制度。严禁使用非正版软件和安装与系统无关软件,做好主机USB端口、光驱等的封闭治理工作。(7)做好各把握回路的PID参数、调整器正反作用等系统数据记录工作。(8):..检查把握主机、显示器、鼠标、键盘等硬件是否完好,实时监控工作是否正常。查看故障诊断画面,是否有故障提示。(9)DCS设备包括DPU、人机接口站等上电应依据确定次序逐一进展,每台设备上电观看正常后再进展下一设备上电,避开消灭特别难于分析。上电后,通信接头不能与机柜等导电体相碰,互为冗余的通信线、通信接头不能碰在一起,以免烧坏通信网卡。(10)定期对DCS主系统及与主系统连接的全部相关系统的通信负荷率进展在线测试。检查冗余主从设备状态,条件许可或定期进展主从设备切换,对设备自行切换的缘由进展检查分析。(11)增加组态易读性:对重要组态页增加了中文描述;对重要保护系统编写与组态全都的具体规律说明书;编制试验操作卡并保证随时更。标准DCS组态作业,机组运行中尽量不做重大组态修改。必需进展组态时应慎重,充分做好相应的技术措施和安全措施,确保DCS和机组的安全稳定运行。(12)定期逐台重启动全部人机接口站一次(建议2、3个月左右),以消退计算机长期运行的累计误差。,主要包括:(1)利用机组检修时间逐个复位DCS系统的DPU、CPU和操作员站及数据站;删除组态中的无效I/O点,对组态进展优化。(2)系统冗余测试:对冗余电源、效劳器、把握器、通讯网络进展冗余测试。留意观看系统停运过程中各设备停电时,主从设备切换、网络、人机接口站是否正常;系统检修重上电后对各设备进展切换测试。(3)系统灰尘去除:系统停运的状况下,整个系统进展吹灰,包括计算机内部、把握:..站机笼、电源箱、风扇、机柜滤网等部件的灰尘清理。(4)系统供电线路检修,对UPS进展供电力气测试和实施放电操作。同时留意检查DPU主机卡CMOS电池电量,进展定期更换,防止因电池而引起的CMOS数据丧失。(5)接地系统检修。包括端子检查、对地电阻测试。(6)现场设备检修,依据检修维护规程,参照有关设备说明书进展。(7)检查DCS系统和其他系统的接口,重要信号冗余处理,与其他系统的通信视其具体状况,实行单向传输和加装防火墙措施。(8)系统上电:系统大修后维护负责人确认条件具备,方可上电。并应严格遵照上电步骤进展。,主要包括以下工作:(1)在日常工作中应认真依据25项反措要求,充分做好包括DPU(CPU)死机、网络通讯崩溃在内的各种事故预想,将运行紧急处理措施、安全措施、技术措施、检修步骤编写成册,确保机组的安:..全运行。(2)处理DCS故障依据制造厂应用手册中的要求开展工作,更换前确认卡件模块型号、地址(应确保与其他设备地址不冲突)、跳线等与被更换卡件全都并严格执行在线更换程序。(3)故障被动维护同样应严格执行工作票制度,避开抢修冒进,应结合具体故障表现进展具体分析。依据DCS系统自诊断报警、故障现象推断,找到故障点,通过报警的消退来验证修理结果。如:通信接头接触不良会引起通信故障,确认通信接头接触不良后,利用工具重做接头;通信线破损应准时更换。某个卡件故障灯闪耀或者卡件上全部数据都为零,可能的缘由是组态信息有错、卡件处于备用状态而冗余端子连接线未接、卡件本身故障、该槽位没有组态信息等。当某一生产状态特别或报警时,可以先找到反映此状态的仪表,然后顺着信号向上传递的方向,用仪器逐一检查信号的正误,直到查出故障所在。(4)现场设备故障检修必需开具工作票,做好DCS强制和隔离措施。阀门修理时,应起用旁路阀。检修完毕后准时通知集控运行人员进展检验,操作人员应将自控回路切为手动。(5)当消灭较大规模的硬件故障、缘由不明故障或超出本厂维护人员技术水平的故障时,除当时实行紧急备件更换工作外,要准时和厂家取得联系,由厂家专业技术支持工程师进一步确认和排解故障。4完毕语DCS应进展从设计、施工、调试、运行进展全过程全方位治理,:..作为系统维护人员应依据系统配置和生产设备把握状况,制定科学、合理、可行的维护策略和方式方法,做到预防性维护、日常维护严密协作,进展系统的、有打算的、定期的维护,对运行中消灭的各种故障,应具体问题具体分析。削减DCS的故障关键是要做到预防第一,保证系统在要求的环境下长期良好地运行。