dcs故障及隐患浅析

dcs故障及隐患浅析（精选5篇）

1.dcs故障及隐患浅析 篇一

一、前 言

DCS在国内大型火力发电机组上应用始于上世纪八十年代后期，到目前为止只有十几年的运行经验。华能国际电力股份有限公司整套引进350MW机组，投资建设的南通、上安、大连、福州电厂是国内最早应用DCS的电厂。

随着火力发电机组自动化水平的不断提高，单元机组DCS系统的功能范围不断扩大。近两年新建和改造机组的单元控制室内除用于紧急停机、停炉用的后备手操外，其余操作全部依赖于DCS。因而，由于DCS本身故障引起的跳机现象时有发生。所以，如何提高DCS的可靠性作为一个重要课题摆在了从事热工自动化工作的各位人士的面前。

由于工作关系，有机会到过三十多家火电厂收资、交流或验收，接触到应用DCS的100～700MW单元机组近八十台，几乎覆盖了国内应用过的所有类型的DCS，对各种类型的DCS发生的故障有较多的了解，无论是进口DCS，还是国产DCS，尽管在原理、结构上迥异，包含的子系统也不一样多，但都或多或少地出现过一些相类似的故障，通过对典型故障进行深入细致地分析，找出故障的真正原因，举一反三，制定出防范措施，并正确地实施，可以很好地防止此类DCS故障的重复发生。本文列举了几个典型的DCS故障案例，供从事热工技术管理及检修人员参考。

二、案例一 控制器重启引发机组跳闸 2.1 事件经过

2001年11月1日，A电厂4号机组停机前有功负荷270MW，无功96MVar，A、B励磁调节器自动并列运行，手动50Hz柜跟踪备用。

14时26分，事故音响发出，发电机出口开关、励磁开关跳闸，“调节器A柜退出运行”、“调节器B柜退出运行”等报警信号发出，机组解列。对ECS控制系统检查、试验，发现#14控制器发生故障已离线，与之冗余的＃34控制器发生重启，更换了#14和＃34控制器主机板后，机组重新启动，不久，发变组与系统并列。2.2原因分析

根据历时数据分析，13时31分，#14控制器硬件故障而离线运行，热备用的#34控制器自动由辅控切为主控。14时26分，#34控制器由于通讯阻塞引起“WATCHDOG”误判断，致使控制器重启。由于控制器控制励磁调节器的方式为长信号，没有断点保护功能，#34控制器重启后，不能自动回到断点前的状态，导致A、B调节器自动退出运行，手动50Hz柜自动投入。由于发电机失磁，发电机端电压下降，导致厂用电源电压降低，手动50Hz柜输出电压继续降低，手动50Hz柜投入后发电机没有脱离失磁状态，直至切除励磁装臵，造成发电机失磁保护动作，发电机出口开关跳闸。#14控制器和#34控制器控制发变组设备，包括厂用电切换的备自投继电器接点BK，#34控制器重启后，BK自动复位，继电器接点断开，BK投到退出位臵，造成6KV电源开关6410、6420开关自投不成功。2.3防范措施

2.3.1将故障控制器更换。后来制造厂确认这一批主板晶振存在问题，同意免费更换，利用停机机会更换4号机组所有控制器主板。

2.3.2增加任一控制器、I/O卡、通讯卡离线报警功能。2.3.3程序内部“WATCHDOG”的时间设臵太短，易造成误判断，对所有控制器进行软件升级。

2.3.4调节器AQK、BQK方式开关和厂用电备自投BK开关组态图增加断点保护功能，防止控制器自启动后，励磁调节器和厂用电自投开关退出运行。

2.3.5检查ECS系统的所有组态，对存在以上问题的逻辑进行修改。

2.3.6联系调节器厂家，使调节器内部可以作到运行状态自保持，将控制器控制调节器的方式改为短脉冲信号控制。2.6.7在ECS内增加手动50Hz柜输出电压自动跟踪功能。

三、案例二在线传代码致使机组解列 3.1事件经过 2002年7月12日，B电厂＃5机组监盘人员发现机组负荷从552MW迅速下降，主汽压力突升，汽轮机调门开度，由原来的20%关闭到10%并继续关闭，高调门继续迅速关闭至0%，机组负荷降低至5MW，运行人员被迫手动紧急停炉，汽轮机跳闸，发电机解列。3.2原因分析

DCS与汽轮机控制系统分别由两家国外公司制造，两系统差异较大，通讯问题没有很好地解决，存在一些难以消除的缺陷。热控人员在DCS工程师站上向负责DCS与汽轮机控制系统通讯的PLC传送通讯代码时，DCS将汽轮机阀位限制由正常运行中的120%修改为0.25%，造成汽机1、2、3号调门由20%关闭至0%，机组负荷由552MW迅速降至5MW。3.3 防范措施

3.3.1机组运行期间，禁止DCS传代码工作。

3.3.2机组停运期间，DCS传代码时，应经运行班长同意，并做好安全措施。

3.3.2将DCS操作员站对汽轮机控制系统操作员站画面进行操作的功能闭锁，但在DCS操作员站上仍能监视到汽轮机控制系统的信息。

四、案例三 DCS工作站时钟混乱引发DCS失灵 4.1事件经过： 2001年 8月3日，C电厂2号机组负荷200MW，#1至#9控制器处于控制方式，#51至#59控制器处于备用方式。8时23分，各控制器依次发NTP报警，历史站报警窗口显示如下： Aug 3 08：

3：

drop7

＜

7＞

NTP

：too many recvbufs allocated（30）Aug 3 08：

：

drop4

＜

＞

NTP

：too many recvbufs allocated（30）………

8时26分，#2控制器脱网，#52控制器切为主控；11时05分，#52控制器脱网；13时39分，#7控制器脱网，#57控制器切为主控，在#7控制器向#57控制器切换瞬间，由该控制器控制的A、B磨煤机跳闸；15时11分，#9控制器脱网，#59控制器切为主控，在#9控制器向#59控制器切换瞬间，由该控制器控制的E磨煤机跳闸；15时51分，#1控制器脱网，#51控制器切为主控，在#1控制器向#51控制器切换瞬间，由该控制器控制的A引风机动叶被强制关闭。

15时22分，重启操作员站drop213（备用时钟站），NTP报警未消失；15时35分，重启历史站，NTP报警未消失；15时59分，重启工程师站（主时钟站），NTP报警基本消失；16时09分，重启历史站，16时30分，系统恢复正常。4.2原因分析

NTP软件的作用就是维持网络时钟的统一，主时钟设臵在工程师站上，备用时钟设臵在操作员站上。控制器脱网原因为主时钟与备用时钟不同步造成系统时钟紊乱，从而造成NTP报警导致控制器脱网。

NTP故障的原因有两种可能，一种是主频为400MHz工作站，不同于1号机组的270MHz(SUN公司在400MHz工作站上对操作系统有较大改进)工作站，2号机组所用的1.1版本软件在400MHz工作站上未测试过，不能确保1.1版本软件在此配臵上不出问题。另一种是主时钟与备用时钟不同步，在8月3日控制器脱网后，曾发现Drop214的时钟比其它站快了2秒, 当时Drop214的画面调用速度较慢，经重启后正常，并且NTP时钟报警是在系统运行73-75天左右才出现的，估计是系统时钟偏差积累到一定程度后导致主、备时钟不同步，而引起系统时钟紊乱，最终导致控制器脱网。

NTP时钟故障使控制器脱网，处理不及时会使报警的控制器依次脱网，从而导致整个控制系统瘫痪。4.3防范措施

4.3.1根据本次故障现象，制造商将软件由1.1版本升级为1.2版本。

4.3.2为确保控制系统可靠运行，定期重启主时钟和备用时钟站。4.4 D电厂5号机组在2002年试运期间曾发生DCS时钟与GPS时钟不同步，引发DCS操作员站失灵事件。由于网 上传送的数据均带时间标签，时钟紊乱后会给运行机组带来严重后果，基本情况与C电厂2号机组类似。采取的措施是暂时断开GPS时钟，待软件升级和问题得到根本解决后，再恢复GPS时钟。

五、案例四 CABLETRON集线器总通讯板故障导致MFT误动 5.1事件经过

2002年 1月1日，E电厂1号机组负荷250MW，#51至#59控制器处于控制方式，#1至#9控制器处于备用方式，A、B、C、E、F磨煤机运行。18时57分，所有磨煤机跳闸（直吹炉），MFT动作，机组跳闸。5.2原因分析

经分析，确认是DCS集线器的总通讯板故障，导致连在其上的所有控制器同时发生切换，在控制器向备用控制器切换过程中，#

57、#

58、#59控制器PK键信号误发（这三个控制器属FSSS系统），即CRT上“磨煤机跳闸按钮”的跳闸和确认指令同时发出，使所有磨煤机跳闸，导致MFT动作。5.3防范措施

CABLETRON集线器属于早期产品，目前在市场上购买备件已比较困难，采用CISCO集线器来取代CABLETRON集线器。

六、案例五 冗余控制器失灵造成机组跳闸 6.1事件经过

2003年3月23日，F电厂＃3机组停机前电负荷115MW，炉侧主汽压9.55MPa，主汽温537℃，主给水调节门开度43%，旁路给水调节门开度47%（每一条给水管道均能满足100%负荷的供水），汽包水位正常；其它各参数无异常变化。

监盘人员发现锅炉侧部分参数显示异常，各项操作均不能进行，同时炉侧CRT画面显示各项自动已处于解除状态。调自检画面发现#3控制器离线，#23控制器处于主控状态。运行人员立即联系热工人员处理，同时借助汽机侧CRT画面监视主汽压、主汽温，并对汽包电接点水位计和水位TV加强监视，主汽压在9.0～9.6MPa波动、主汽温在510～540℃波动、汽包水位在+75～-50mm波动，维持运行。

几分钟后，热工人员赶到现场，发现#3控制器离线、#23控制器为主控状态，但#23控制器主控下的I/O点（汽包水位、主汽温、主汽压、给水压力、等）均为坏点，自动控制手操失灵。经过多次重启，#3控制器恢复升为主控状态。在释放强制的I/O点时，监盘人员发现汽包水位急剧下降，就地检查发现旁路给水调节门在关闭状态，手动摇起三次均自动关闭，汽包水位TV和显示表监视不到水位，手动停炉、停机。6.2原因分析

根据能追忆到的历史记录分析，可以推断#3控制器（主控）故障前，#23控制器（辅控）因硬件故障或通讯阻塞，已经同I/O总线失去了通讯。当#3控制器因主机卡故障离线后，#23控制器升为主控，但无法读取I/O数据，造成参与汽水系统控制的一对冗余控制器同时失灵，给水自动控制系统失控，汽包水位保护失灵。在新更换的＃3控制器重启成功后释放强制点的过程中，DCS将旁路给水调节门指令臵零（逻辑如此设计是为了在控制器故障时，运行机组向更安全的方向发展），关闭旁路调节门。而旁路调节门为老型号的阀门，相当于解除了自保持的电动门（接受脉冲量信号），切手动时不能做到电气脱扣，因此，紧急情况下不能顺利打开，造成汽包缺水。6.3防范措施

6.3.1更换#

3、#23控制器主机板，同时考虑增加主机板的备品储备。

6.3.2增加通讯卡，使控制器与I/O卡之间的通讯为冗余的。6.3.3对所有控制器、I/O卡、BC卡的通讯进行监测，增加脱网逻辑判断功能，生成报警点并进行历史记录。一旦控制器工作异常，可及时报警并处理。

6.3.4增加控制器超温报警功能，在控制器出现故障之前可以采取措施，将事故消灭在萌芽之中。

6.3.5汽包水位等重要调节、保护系统的输入信号，一般应为三路相互独立的信号，通过分流器将这三路信号变成六路信号，分别进六块端子板和AI卡件，送入两对控制器，一对控制器用于调节、保护，另一对控制器只参与保护。这样可以很好地解决一对冗余的控制器同时故障时，重要保护失灵的问题。

6.3.6更换重要自动调节系统的执行机构，使之具有完善的操作功能。

6.3.7 DCS失灵时，若主要后备硬手操或监视仪表不能维持正常运行，运行人员应立即停机、停炉。

6.3.8关闭MIS系统接口站中的所有硬盘共享功能，确保DCS系统同MIS系统只具备单向通讯功能。

七、结 束 语

以上案例只是在一定范围内发生的DCS故障的几个比较典型案例，即使将这些案例的反措全部应用到每套DCS中去，也不能避免DCS故障的再次发生。在更大范围内，由DCS故障引发的停机事件也不会太少，有些事件肯定会涉及到控制器负荷率高、网络通讯负荷率高等问题，由于目前还没有有效的手段监测控制器负荷率和网络通讯负荷率，找出这类事件的根本原因还有一定的难度，因此，消除这类缺陷也比较困难。

要防止各类事故的发生，必须从源头-DCS的设计和制造抓起，将国内应用的各种类型的DCS发生过的故障情况反馈到有关部门，由有关部门召集专家进行分析研究，制定出相应的标准、制度和反措，强制执行，并形成一个大的闭环质量控制体系，长期良性循环。

2.dcs故障及隐患浅析 篇二

关键词：DCS系统,安装,调试,故障分析与判断

0 引言

DCS控制系统是整个工艺自控系统的核心, 是仪表技术人员和OCC操作人员的双眼。它把微机技术、控制技术、图像技术整合在一起, 形成了独具特色的集监控、管理、设置和操作于一体的新兴自控系统, 目前在国民经济和工厂等诸多领域都得到了广泛的应用。

1 DCS系统的安装

DCS系统安装分仪表柜安装、仪表柜内模块安装、放线、接线和接地5个步骤进行。

1.1 仪表柜的安装

(1) 柜体的制作。在安装仪表柜前要做好槽钢底座。在制作槽钢底座时, 一般是由仪表工和焊工协同完成。仪表工根据设计院给出的图纸, 来制定底座的长、宽、高及其固定位置与周围墙壁的距离。数据确定后, 由焊工划线下料, 并进行焊接。焊接完毕后, 应把焊渣或毛刺磨平, 然后用水平尺找平, 并与预埋件焊在一起, 最后用水泥抹平。 (2) 仪表柜的验收和摆放。对于仪表柜的装运, 最稳妥的方法是用起重机进行装卸, 要放置平稳, 且运输要平缓。搬运时要防止柜体受到外力破坏。按照招标的材料表, 逐一检查仪表柜的元器件, 并关门锁好。摆放之前, 要用水平尺、直角尺重新校对测量, 符合设计要求后, 方可落座。然后, 在柜与柜之间用手钻打口, 并用螺丝拧紧固定。最后, 在柜体内部与底座接触的部分焊上几下 (不用焊死) , 这样不仅可以增加柜体的牢固性, 而且可以确保柜体可靠接地。待收拾完毕后, 单独为仪表柜配锁, 与仪表无关的人员禁止入内。

1.2 仪表柜模块、卡件的安装

安装之前, 工作人员或厂家首先应进行静电放电, 然后佩戴专业手套来安装模块、卡件、24 V电源、通信电缆和硬盘, 并保证各通信电缆的插头以及卡件插好、固定。安装完毕后, 测量元器件对仪表屏蔽的接地电阻值是否符合规定, 并在每个卡件和模块的标签上做好标识。

1.3 DCS系统的配线 (包括放线) 和接线

仪表放线看似简单, 但却是个关键问题。放线工作一般包括2个方面:一是现场智能仪表到仪表配电室的放线;二是仪表配电室继电器柜到MCC配电柜的放线。放线时需要留有2～3名OCC仪表技术人员, 现场要按照放线的距离留有多名熟悉工艺和安装位置的仪表技术人员和工艺操作人员, 并在仪表负责人和工艺负责人的协同领导下, 一起完成整个放线工作。

仪表的接线是另外一个重要环节。现场接线时, 配线人员只需和接线人员做好校线工作, 约定好导线的正负极, 并紧固好仪表线, 就基本不会出现问题。而仪表配电室的接线比较复杂, 首先要多找几个具有DCS接线经验的仪表技术人员参加工作, 并且要做到细心、稳妥。其次, 接线要分组进行, 一般是两两一对, 互相配合。另外, 还要有其他工作人员专门为各组准备材料, 例如为每组打线号, 并为每组分配线号管等。再次, 要注意接线之前一定要把镀锌板放在地面上。仪表配电室内各仪表电缆的配线应整齐、平行、美观, 避免交叉、跨越以及电缆配线时产生应力。最后, 要佩戴防静电手套进行接线, 并严格校线工作。

1.4 DCS系统的接地要求

仪表装置容易受到外界电磁的干扰及雷电的袭击, 致使仪表精度和测量的准确性降低, 严重时甚至使系统瘫痪。所以, 做好DCS系统的接地工作十分重要。

DCS系统的接地由工作接地和保护接地组成。在接线时, 需要把每根仪表电缆的屏蔽线做成麻花状, 然后多股拧在一起放在铜线鼻里进行压接, 并固定在仪表柜上, 这种接地方式就是保护接地。值得注意的是, 每个仪表柜之间也应用不同半径的铜质导线进行跨接, 且接地电阻要小于4Ω。而在室外挖沟, 每隔一段距离打入镀锌管并用扁钢焊接在一起组成接地网的方式, 就是DCS系统本身专用的工作接地。仪表的工作接地要与电气的接地保持一定的距离, 不要太近, 以免强电对仪表系统造成危害。在工作接地结束后, 要用摇表检测接地电阻 (小于10Ω) 。

2 DCS系统的调试技术

操作人员在DCS系统安装完毕并按照工艺要求做好组态工作后, 需要对DCS系统的各仪表模拟回路、数字回路、报警曲线和联锁自动控制进行复测和检查, 即系统调试。调试工作分为调试之前的准备、模拟回路的检测、开关数字量回路检测和其他检测工作。

2.1 调试准备工作

调试之前应对DCS系统进行受电, 要检查各模块之间通信系统的接线是否完好;检查现场接线是否有接地、虚接和短路现象;检查UPS是否工作可靠。应在DCS系统的CPU模块底座上串接4个绝缘棒, 使CPU内部元器件与仪表柜保持绝缘, 以免外来强电击穿CPU模块。

当检查确认无问题后, 对系统进行加电。同时检查各功能模块及路由器的工作指示灯是否正常, 是否有故障灯 (红色) 指示, 若有问题应立即更换, 并继续检查, 直至确认无问题为止。

2.2 模拟回路的调试

打开DCS系统的回路测试软件, 从画面上可以实时看到模拟仪表点的测量值、给定值和数据曲线图, 同时还可看到控制回路的各项参数, 并且工作人员可以对控制方式、给定值和回路参数进行修改。OCC主控室DCS系统的CRT上可以显示各模拟回路的参数, 现场工作人员还要检查仪表执行机构的机械动作状况, 并依据检查的信息来修改原有的各项控制参数。

2.3 数字回路和模拟回路的调试

数字回路, 主要是指电机的启动、停止、预开、运行以及仪表两位阀的开关状态。

调试过程需要机电仪技术人员和工艺操作人员的共同配合。电机的首次启动, 必须经过机械、工艺和电气人员的允许, 才能进行加电调试。为了避免意外, 调试一般采取点动, 当点动正常后才逐步启动、提速。两位阀的启动也要经过工艺人员的允许, 以免造成冒罐。由于联锁关系, 在调试过程中, 往往会出现电机和两位阀不能动作的情况, 这时要仔细分析自动控制联锁, 在解除联锁后才能手动试车。

3 DCS系统的故障分析

DCS系统故障包括软件故障和硬件故障。软件故障是指因组态失误或不正确而衍生的各种故障。OCC操作人员的工艺操作参数设置错误及误操作, 计算机操作系统和DCS软件发生冲突不兼容, 以及计算机内存、CPU或硬盘破坏而造成DCS软件的不正常运行、显示异常和功能丧失, 均属于DCS系统的软件故障。一般来说, 系统调试正常后, 软件问题很少发生, 除非是工艺人员和仪表技术人员不熟悉, 才会造成故障判断错误。硬件故障是指仪表实际元器件的故障, 如CPU模块加电击穿、AO模块烧坏等。导致硬件故障的原因通常有电源电压波动、温度过高和质量问题。

故障实例分析: (1) 故障描述。某化工厂制氢车间的一个管道上, 安有热电偶TT01和调节阀TCV01构成的调节系统, 为了方便现场操作, 热电偶旁安装了双金属温度计TI01, OCC和现场操作人员近期反应电脑显示与现场显示不符, OCC显示比现场显示要低10°左右。 (2) 分析与判断。仪表人员首先在OCC室的电脑上查看了PID (比例、积分、微分控制) 的设置, 没有发现任何问题。到现场再检查自动调节阀的开度与电脑设定的开度是否一致, 也没有发现问题。证明DCS系统和自动阀没有毛病, 因此判断问题一定发生在热电偶上。用万用表测量热电势值, 对照相应温度表, 确定温度相符, 于是怀疑热电偶的套管里进入了赃物或水。与工艺人员协商停车后, 拆卸发现热电偶保护套管内有污垢和灰尘 (检修时不小心进去的) , 致使热量不能很好地传递到热电偶的测量元件上, 从而导致温度产生一定的偏差。 (3) 解决方法。首先, 用水洗干净热电偶, 再用仪表气源吹干;然后, 把热电偶放在烘箱内烘干;最后, 进行安装。重新安装时, 要注意补偿导线的接线要求。

4 结语

DCS系统的安装、调试要根据规范和设计要求来实现。此外, 仪表材料的招标以及后续的仪表验收工作对于DCS的安装和调试, 起着举足轻重的作用。DCS系统的安装、调试和故障分析不是单个孤立的作业, 需要机电仪技术人员和工艺人员协同配合完成, 同时要做好安装调试后的检验工作。

参考文献

[1]孙金国.关于热电厂DCS系统安全和可靠性分析[J].黑龙江科技信息, 2007 (3)

3.dcs故障及隐患浅析 篇三

关键词：电厂 DCS控制系统 故障 措施 可靠性

中图分类号：TM621.6文献标识码：A文章编号：1674-098X（2014）01（b）-0087-01

经济的快速发展过程中，对电能的需求量不断的增加，从而带动了电力行业的发展，近年来随着燃煤机组的容量及运行标准的提升，提效的推动了DCS控制系统的现代化，使其实现了过程控制和过程管理。这就决定了DCS控制系统在电厂中的重要性越发的重要。因此，一旦电厂DCS系统出现异常情况，就会导致系统出现失控的情况发生，发生锅炉灭火、机组停运等事故的发生，这样就给电厂带来了巨大的经济损失。所以对于DCS控制系统，需要不断的使其自身的性能得以进一步的完善，及时预防故障的发生，使其应用技术水平得以不断提升，这是需要当前热控行业积极进行研究和探索的重要课题。

1 电厂DCS控制系统故障分类

1.1 硬件故障

硬件故障多发生在过程控制层内，通常由I/O模块损坏所导致的故障较多，这类故障的发生会较为明显，同时对局部的影响也较大。发生这类故障的原因多为使用时间较长所导致的各元件老化所致。因为硬件故障的发生，通常与周围的环境具有直接的关系，环境是的中灰尘、温度和湿度等都是会导致模块的寿命降低，从而导致故障的的发生，所以在实际上运行工作中，DCS系统对运行的环境需求较高，这就需要在安装前做好各方面的措施，不仅需要安装现场内各项工程都已完工，同时还要保证各孔洞都处于封堵完好的状态，以避免发生影响盘柜的重要故障发生。

1.2 软件故障

DCS系统在投运调试阶段，由于其应用软件较为复杂，而且存在着较大的工作量，所以软件发生故障的可能性较大，就这要求在调度试运行阶段，热工人员和运行人需要具有高度的责任心，对于出现的问题要及时进行解决，只要在这个阶段软件没有故障发生，则在以后运行阶段则更不易出现软件故障的发生。

1.3 人為故障

人为因素导致故障的发生的种类较多，不管是操作原因、专业水平还是管理漏洞等都可以导致DCS系统故障的发生，而在实际运行过程中，由于操作人员操作水平报限，也会导致DCS系统某些功能无法正常使用，这种情况下DCS系统本身并没有问题，所以需要供货厂家要对运行人员做好相关的培训工作，从而使其能够正常进行操作。

2 DCS系统故障防范措施

2.1 DCS系统运行与管理

（1）DCS系统的运行管理是指计算机系统日常巡检，各种软件管理，热工备件管理等；加强软件管理，组态在修改时要按照有关规定进行，同时必须及时备份修改前后的所有组态信息，存档备查；当DCS装置发生故障，需用备件更换时，使用前必须对备件进行功能测试。

（2）DCS系统检修管理是DCS系统检修时必须要有合理的检修工艺和程序，应重视DCS系统检修项目和周期，检修项目依据DCS系统设备特点，随机组大修至少进行以下项目的检修（小修时则可根据情况来减少）：软件的备份，核实控制模件标志和地址；清扫电源、模件及防尘滤网，检查及紧固控制柜接线，接地系统检查，冷却风扇检修，电源测试；重要测量和保护信号线路绝缘检查；电子室温度、湿度及含尘量检修前测试；通讯、手操站检查等。

2.2 UPS电源防范措施

定期用红外线测温仪测量关键接线端子的温度，做好技术档案记录，注意温升；用万用表测量主电源与备用电源电压，做好记录，注意电压波动；利用大、小修停机期间做电源切换试验。切换是否正常，切换时间间隔是否符合技术规范；电厂是一个高电压、大电流、强磁场干扰的环境，必须进行计算机接地系统的检查。

2.3 DCS系统抗干扰措施

DCS系统容易受到高压工频强电磁场的干扰，所以可以采取的措施时，在中央控制室的四周墙壁上钉上一层钢丝网，使其与电气保护PE接地系统相连；也可以将高压输电线采取埋地沟敷设的方式；中控室的整体结构可以采用钢筋混凝土梁柱顶面浇筑及砖砌墙也能起到较好的抗进一步作用；使用抗静电活动地板，而且也使其防静电接地与PE系统相连；机柜的型钢基础底座也要与PE相连。这些措施都可以对DCS系统起到很好的抗进一步性能。

3 DCS控制系统可靠运行措施

3.1 加强人员管理和技术培训

（1）对于操作人员的要求

操作人员直接对DCS控制系统进行操作，所以保持操作的正确性是至关重要的，一旦出现控制系统操作不当的情况出现，则会导致使DCS系统的软件及硬件性能受到影响，使机组无法安全运行。所以在进行DCS制作画面时，需要对其控制系统的界面变化让运行人员熟悉，确保操作规程的完整性，强化对运行人员事故干预的技术培训和演练，从而使运行人员在DCS控制系统调试阶段来进行相关培训工作的开展。

（2）对于热控人员的要求

随着DCS控制系统的不断升级，其所涉及的知识更为广泛，在这种情况下，要想熟悉的对DCS控制系统进地操作并不是短时间内就能实现的，所以需要优先对热控工程师进行深入的培训，使其能够胜任控制系统的各项工作，而且对于调试及分步投运过程中出现的问题能够及时进行解决。再由热控工程对其他热控人员进行培训，可以在线进行，同时在进行管理控制系统时，如果需要对机组的组态进行修改，则需要做好事故的预想，并制定好相关的安全措施，避免在彘修改的情况发生。

3.2 重视DCS控制系统安装和调试工作

在安装DCS控制系统方面具有严格规定。系统选项确定好后，施工单位的技术人员要一同参与到设计控制系统和施工图、制定施工措施和技术培训等工作；在工程开工之前，要根据工期要求，制定出严格的工期进度，以及可实行的施工方案。

4 结语

热工DCS控制系统凭借其显著的优越性，使机组的可靠性、安全性、经济性运行得到了有史以来的最高值。然而，热工DCS控制系统的故障及隐患严重影响着机组安全运行。因此，电厂生产运行人员必须清楚热工DCS控制系统可能发生的故障类型及相应的防范措施，尽可能的提高DCS的可靠性，从而保证电力生产的安全和经济运行。

参考文献

[1]赵燕平.火电厂分散控制系统检修运行维护手册[M].中国电力出版社，2003.

[2]王常力.分布式控制系统的现状与发展[J].电气时代，2004（1）.

4.dcs故障及隐患浅析 篇四

关键词：建筑施工；开裂；移位；强度

现浇混凝土结构的常见质量隐患有开裂、混凝土强度不足、混凝土塌落度差、柱模板移位等，其中尤以开裂事故居多，开裂事故中又以温度收缩裂缝最多。造成现浇混凝土结构出现各种事故的原因较复杂，主要有材料质量差、设计错误、施工工艺不良、钢筋焊接接头质量差、施工质量低劣、温度变形干缩等原因。本文简要介绍了建筑施工中的存在的主要质量隐患，分析了产生原因并给出了相应的预防措施。

1、收缩裂缝

1.1产生原因

混凝土的收缩裂缝比较普遍，收缩的主要原因是温度、湿度的变化。由于温度降低而产生的收缩为温度收缩，由于水分蒸发而产生的收缩为干燥收缩。因为干燥总是由表及里逐步发展，因湿度不均匀，所以收缩变形也是不均匀的，在约束作用下就产生收缩应力，应力超过抗裂强度时，就产生收缩裂缝。干燥收缩是建筑结构产生收缩裂缝的重要原因。但是，由于建筑结构的尺寸不大，结构内部的温度随环境温度而变化，因此温度收缩有时也是收缩裂缝的重要原因之一。

因此，产生收缩裂缝的原因有：(1)收缩受到强大的约束；(2)结构存在一定的薄弱面；

(3)仲缩缝间距超过规范规定；(4)干缩、温度收缩应力和结构承受的外力产生的拉应力，这些应力叠加在一起而导致裂缝；(5)暴露在大气中的构件、受日照强烈的构件和位于风口处的构件，因温、湿度变化比较剧烈，因而这些构件的裂缝严重；(6)施工质量，如混凝土均匀性、密实性差的部位，或养护差的结构容易产生裂缝。

1.2预防措施

1.2.1采用合理的设计构造措施

收缩裂缝常出现在伸缩缝间距过大的建筑中，通长的挑雨篷就是一例。有的建筑物温度收缩缝的间距虽符合规范中使用条件的要求，但是由于施工周期长，此时结构为暴露在大气中的露天结构、其收缩变化明显的比室内结构要大，因此大多在施工期间出现收缩裂缝。多层现浇框架梁中出现的一些裂缝，有的就是出于这种原因造成的。因此，在结构中断面薄弱处、应力集中处宜采用各种加强措施。

1.2.2减少混凝土的收缩值

选择材料时，宜选用铝酸三钙含量较低、细度不宜过细、矿渣含量宜过多的水泥，砂不宜用持细砂。在选用配合比时，应采用低水灰比、低单方水泥用量和低用水量。施工中应加强振捣，提高密实度，加强浇水养护，延迟收缩发生，以避免在早期混凝上强度较低时，出现过大的收缩而造成裂缝。

1.2.3提高混凝土的抗拉强度

由于抗拉与抗压强度存在一定的比例关系，因此，影响抗压强度的因素都影响抗拉强度。但要注意提高强度后、有时收缩也随之加大。因此以提高抗裂安全度为目的，综合考虑后采取措施。

1.2.4避免各种应力叠加

混凝土体积较大时，要防止温度收缩应力和干缩应力叠加、在结构应力复杂、应力集中或应力较大的部位，特别要防止出现过大的收缩应力。

2、混凝土强度不足

2.1产生原因

混凝土立方体抗压强度不满足统计法或非统计法中相应的判定式要求，即强度不足。产生混凝土强度不足的主要原因有：(1)混凝土配合比设计不当；(2)未严格按配合比投料搅拌；

(3)搅拌时间不足，均匀性差；(4)试块制作和养护不符合规定要求。

2.2预防措施

为预防混凝土强度不足的质量隐患，首先应正确进行配合比设计。目前，原材料供应渠

道较多，质量很不稳定，尤其是水泥原材料，相当一部分是立窑生产，安定性有时不合格，强度偏差大，因此要根据来料采样试配。水泥一定要先检后用，严禁单凭经验确定。无论是预拌混凝土还是现场搅拌，都应严格按规程或搅拌机说明书规定的搅拌时间进行充分搅拌，保证拌和物均匀。应按规定制作试块，并及时进行养护。

3、混凝土坍落度差

3.1产生原因

混凝土坍落度太小就不能满足泵送、振捣成形等施工要求，其产生原因有：(1)预拌混凝土设计坍落度偏小，运输途中坍落度损失过大；(2)现场搅拌混凝土设计坍落度偏小；(3)原材料的颗料级配、砂率等不合理。

3.2预防措施

为预防混凝土坍落度差的质量隐患，正确进行配合比设计也是十分关键的。保证合理的坍落度指标，充分考虑因气候、运输距离、泵送的垂直和水平距离等因素造成的坍落度损失。混凝土搅拌完毕后，及时在浇筑地点取样检测其坍落度值，有问题时及时由搅拌站进行调整，严禁在浇筑时随意加水。所用原材料如砂、石的颗粒级配必须满足设计要求。对于泵送混凝土碎石最大粒径不应大于泵管内径的1/3。细骨料通过0.35mm筛孔的组分应不少于15％，通过0.16mm筛孔的组分应不少于5％。

外加剂掺量及其对水泥的适应性应通过试验确定。

4、柱模板移位

4.1产生原因

柱模板产生移位的原因有：(1)群柱支模不跟线或不规方；(2)组合钢模板重复使用前未经修整，两侧模板组装松紧不一；(3)模板刚度不够，拼缝不严，拉结、固定不牢；(4)柱箍不紧固或提前拆模。

4.2预防措施

支模前，应首先校正钢筋位置。弹线时，对成排柱子的位置应找中、规方。支模时，应先立两端柱模，经校直、复核后，拉通柱顶的基准线，按线序安装柱模。在柱模底部，应设

定位盘和垫木，以保证柱底位置准确。柱间距较小时，柱间采用剪刀支撑和水平支撑。大截面柱间距应单独设置四面斜撑，以保证柱模位置准确。柱模应妥善堆放，使用前应检查、修整。分段支模，连接必须紧固，切防柱模竖向倾斜、扭曲。

5、结束语

5.浅谈DCS系统的常见故障及排除 篇五

科学技术的发展, 促进了社会生产力的提升。DCS系统 (集散控制系统) 以其在仪表控制和网络通讯领域的优异表现广泛应用于现代社会工业化大生产过程中。作为自动化工业生产控制系统的主流发展趋势, DCS系统具有高度的数字化和信息化特征。使用DCS系统, 能够显著提升生产质量和生产效率, 帮助企业实现更高的经济效益。DCS系统的运行质量与企业生产状况密切相关。在日常工作中, 生产企业要切实做好DCS系统维修、维护工作, 减少故障发生的几率和对生产的影响, 从而保障生产的高效、正常进行。

1 DCS系统基本情况简介

集散控制系统, 英文名称distributed control systems, 简称DCS系统。该系统是以计算机控制中枢, 以通讯网络为媒介, 采用过程监控和过程控制两种方式实现对生产设备、仪表的控制, 进而达成对整个生产过程的控制。DCS系统横跨多个学科, 是一项综合性很高的工程系统, 它整合利用了现实技术、计算机技术、控制技术以及通信技术等多门先进技术, 在运行可靠性、操作灵活性方面都具有极为优异的表现。此外, DCS系统具有良好的外延性, 能够和外部单元实现良好的对接, 达到协调运转的目的。除了控制性能优异外, DCS系统独特的结构特性还给系统维护、维修提供了便利。上述这些特点使得DCS系统适用广泛, 在许多领域都能够发挥出高水平的控制效果。随着计算机和网络技术的进一步发展, DCS系统正在向着网络化、多元化和集成化方向快速发展, 并在现代工业化大生产控制领域发挥出越来越大的作用。

2 DCS系统故障处理的基本方法

DCS系统作为工业自动化的重要组成部分, 长期使用下难免会发生各种问题。当遇到DCS系统发生故障时, 要按照下面的程序一步步检查, 逐步缩小查找范围, 确定故障原因并加以排除。

(1) 详细检查系统当前状态, 确认电源、线路、零部件安装等情况是否处于正常状态, 操作是否规范、正确。

(2) 对故障位置进行初步定位, 判断是现场仪表设备发生故障还是DCS系统发生故障。

(3) 当确认是DCS系统发生故障时, 进一步判断故障是由于硬件原因还是软件原因引起的, 如果是硬件原因引发的故障, 则对故障硬件进行更换处理。需要注意的是, 每一个检测环节都有其规范程序, 具体操作时要严格按照规范执行。

3 DCS系统的常见故障与解决方案

集散控制系统是工业化自动化生产体系中的“脉络”和“神经”, 做好DCS系统维护、维修, 减少并及时准确排除系统故障, 对于保障工业生产的正常稳定进行具有十分重要的意义。作者通过多年的实践总结, 对DCS系统故障情况具有一定程度的了解, 下面围绕实际工作中DCS系统常见故障类型进行分析、探讨, 并就如何排除故障、加强防范措施等内容提出自己的看法, 希望可以对DCS系统使用和维修人员有所帮助。日常工作中DCS系统常见故障根据故障原因可以分为软件类故障、操作类故障、网络故障、干扰故障等几个类型。

3.1 软件类故障

该类DCS系统故障的原因来自于系统应用的软件工具。常见的情况主要有软件兼容性差、无法实施下装等, 除此之外, 另有一部分软件故障是网络软件缺陷导致的问题。DCS系统使用的软件主要由服务器软件、操作员站软件、工程师站软件以及组态软件构成。这些软件功能不同, 特点各异, 往往由不同的服务商提供, 彼此间有时会产生冲突或其他不利影响从而导致整个系统运营不正常。下装作业所使用的专用软件, 如果出现异常会导致下装不能成功。网络软件导致的故障主要是网络协议或参数错误引起的, 而参数错误又多数是误操作导致的。在处理上述软件引发的DCS故障时, 第一步要进行软件兼容测试, 排除兼容问题, 如果存在下装失败的问题则要对下装软件进行专门的检测, 第三点要建立并不断完善系统软件使用管理体系, 用制度的手段规范软件使用行为, 减少网络软件引发的DCS系统故障。

3.2 操作类故障

所谓DCS系统中的操作类故障, 其最基本的特征就是设备死机现象频繁发生, 或者不接受指令, 无法有效操作等。之所以产生上述问题, 最主要的原因包括以下几点:原因一是计算机本身原因, 比如感染电脑病毒致使的计算机或网络反映缓慢, 也有一部分是因为电能本身性能不高, 难以承受巨大工作量导致的迟缓, 原因二是没有准确设置MCU的容量, 或者计算机机箱内长期没有清理, 存在大量灰尘, 导致内存卡接触不良或风扇故障等。这些问题都有可能引发计算机的蓝屏与死机。要解决DCS系统操作类故障, 主要方法是做好系统的日常使用维护。一要安装合适的杀毒软件, 定期杀毒并及时更新病毒库, 确保计算机运行环境的安全;二要科学设置MCU容量, 避免MCU容量过小或者超限情况的发生:三要做好计算机日常维护, 做到计算机操作行为科学、规范。操作无效的故障产生的原因主要是由于过程通道的硬件故障、操作员软件使用不当以及系统承受的负荷率过大所引起的。针对这个问题, DCS系统在正式投入使用前, 必须对系统中的软、硬件进行模拟测试, 确保各类软件、硬件在系统工作环境下的正常运转。此外, 要尽可能地提高系统负荷承受能力, 防止因为负荷过大导致的系统崩溃现象发生。

3.3 网络故障

这种故障类型在DCS系统运行过程中比较多见, 根据发生部位的不同, 分为系统网络故障和控制网络故障两类。引发系统网络故障的原因比较复杂, 常见的有接头接触不良、软件故障、网卡故障、协议错误等, 防范措施则包括进行合理的系统网络设计、减少电缆触碰次数以防止接头松动等, 故障发生时的检测办法一般有隔离法与替换法两种;而对于控制网网络故障的处理, 则是主要围绕接地预防耦合干扰来处理, 常用的检测方法是交换法。

3.4 干扰故障

DCS系统正常运行过程中有大量数据、指令以对应的信号模式进行传递。当通信受到某些因素的干扰时, 比如变频器对模拟信号的干扰、通信设备的干扰以及电磁绕组对模拟量的干扰等, 就会导致通信失灵、设备无法正常运转的现象发生。当发生干扰时, 需对设备接地情况进行检查, 并通过加设滤波器降低变频器载波频率等方法减少外界电磁干扰。

4 结束语

综上所述, 影响DCS系统的正常运行、产生故障的原因有很多。在实际工作中, 要注意观察系统设备的故障特征, 通过检测逐步缩小故障范围, 最终确定故障位置和原因, 再据此设计针对性的解决方案。同时, 要切实做好系统日常维护工作, 将故障发生的可能性降到最低, 保障系统长期正常平稳运行。

参考文献

[1]陈斌, 屈文倩, 徐志江.DCS自动化系统的维护和应用探析[J].科技创新与应用, 2012 (18) .