DCS系统升级改造过程及故障的分析处理

魏高科

摘要：随着经济和社会的发展，我们的科技水平也在不断提高。DCS在电厂中占有举足轻重的位置，只有充分利用DCS系统的实际应用价值，才能使电厂的运行效率得到进一步的提升。传统的DCS系统存在着一些缺陷，为了解决这些问题，我们需要对DCS进行升级和改进。文章对DCS系统的升级和故障的分析和处理进行了详细的论述，以期对有关人员有所帮助。

关键词：DCS系统；升级改造；故障的分析处理

前言

新世纪以来，随着社会主义市场经济的不断发展，火力发电企业面临着空前的发展机遇与挑战。一方面，现代科技的发展使火力发电厂的控制体系得到了优化。同时，由于工作条件的日趋复杂，设备的失效也越来越频繁。DCS是目前电厂最常用的系统之一。就目前而言，我国大多数电厂DCS系统都已经过了全面的升级和改进，内部控制水平得到了极大的改善。为进一步推动电厂的发展，DCS系统的故障分析与处理是十分必要的。

一、火电厂控制系统概述

随着我国经济、社会的发展，我国的科学技术也在飞速发展。DCS系统是发电厂的重要组成部分，DCS系统的使用必须充分发挥其在实际中的作用，从而提高其运行效率。针对传统DCS系统存在的不足，笔者提出了对DCS进行升级改造的方案。本文就DCS系统的更新、故障分析与处理等问题作了较为详尽的阐述，希望能对相关人员有所裨益。新世纪以来，随着电力行业步入了社会主义的市场化，电力行业将迎来新的发展机会与新的挑战。一方面，由于科技水平的提高，电力企业的经营和经营管理体系得到了进一步的完善。与此同时，由于工作条件越来越复杂，故障的发生也日益频繁。DCS是当前使用最多的一种电站。目前国内大部分电厂DCS系统已经进行了全面的改造和改造，其内部控制能力也有了很大的提高。为了进一步推进电力公司的发展，对DCS进行故障分析和处理是非常有必要的[1]。

二、DCS系统的升级和改造

（一）一次升级改造

DCS的更新与更新分为两个部分。针对单机循环水泵、空压机等设备的性能指标，必须对其进行改进。在对DCS进行一次改型和升级时，技术工人应达到以下几点：首先，技术人员必须根据相应单位的单位单位，将其作为远距离IO站的接入单位，在单位单位内设置一个控制器，扩大单位单位DCS软件IO点表的容量其次，技术人员必须建立一个新的网络结构。在没有升级前，总共有十五个AP控制器，加上一个控制器，就是十六个AP控制器。技术人员必须在AP111远端IO站和AP211远端IO工作站上安装循环泵和液控蝶阀，并与空压机、冷干机连接。最后，技术人员需要扩大单元单元DCS的IO点表功能，满足循环水泵、空压机及随后的装置IO访问要求[2]。

（二）二次升级改造

在DCS系统二次升级的过程中，技术人员必须做到：首先，技术人员在原来AP101和AP102的控制下，应将该扩压器合并到新的控制器中。其次，技术人员负责安装轨道、安装卡件、功率变换组件的安装。最后，技术人员必须修改软件和硬件。在软件修改时，技术人员要配置好单位机组DCS软件，并修改IO点表的能力许可。在硬件的修正中，技术人员要对原有的扩展柜测点进行标识，增加点表的组装卡。

三、DCS系统升级改造故障分析

（一）故障表现

在DCS系统升级后，会发生一些不正常的情况，从而影响到以后的工作。就目前而言，DCS系统的更新和更新问题主要有：首先，DCS系统的定时不正常。在DCS系统的运行中，当网络上的数据发生变化时，会自动发出警报。预警信号一旦发出，数据流就会呈现线性变化，DCS的时间就会发生变化。其次，DCS系统的响应时间太长。工作站要对信息和数据进行处理，因此需要更长的加载时间。与此同时，工作站的通信卡上的灯光会不断地闪烁，有些卡灯也会长时间地打开。再次，DCS测量点出现故障。在DCS系统的改造过程中，由于各台站点各自承担着不同的观察任务，造成了设备失效，影响了监测结果。在实际的测量中，由于测点的位置全部处于不正常的位置，因此不能获取到任何的影像资料，从而对DCS的PI处理造成很大的干扰。最后，DCS系统不能立即投入使用。一旦警报发出，必须切断所有的电源，重新启动NUDEBUS。

（二）故障原因

通过对DCS系统的历史和实际运行数据的分析，总结出了DCS系统的升级改造问题，其原因有：首先，工作站的操作频率太高。在工作站中，有大量的软硬件设备，这些设备的寿命是固定的，如果超过了一定的寿命，将会严重影响网络的通信，从而妨碍网络的数据传输。其次，DCS系统的组态不佳。在DCS系统尚未投入使用以前，电站的历史库组态与新组态之间存在着很大距离。最后，DCS系统的负载太大。在运行时，往往需要对数据网络进行动态监视。全工作状态监控软件占用了大量的网络流量，并将占用大量的网络资源[3]。

四、处理方案

（一）临时处理方案:

考虑到目前电厂已处于冬季供暖期，对电网进行大规模的改造与升级是不方便的，因此采取了如下的临时性措施，以减少电画面网负载，防止类似的事故再次发生。首先，集中监控工作站AW5102的负载条件，并观察/打开通道的空间状态;当负载达到某一程度时，为了减轻AW5102的存储和硬盘容量，可以采用手动重新启动AW5102。其次，根据以往的资料，对目前的设备进行了改进:AW5101，AW5102，AW5103，P92四台，分别进行历史数据的输入和存取。为了减少网络负载，将历史资料分成51台和P92台，并将其分成Nodebus和Mesh两个模块。经过最优化，交流变得更为流畅。再次，添加巡检的内容，对系统信息进行检查(保存在/pt/fox/sysmon/smon_log)AW5102的负载，并对系统的故障进行严密监控，如果有类似的问题，可以手动启动AW5102站点;再次，定期(每个月)清除系统垃圾(垃圾文件是在所有目录中的核心文件)。再次，当其它工作站发生相似的故障时，也会造成网络阻塞，在巡视时也要注意以上问题。最后，操作员可以及时地关掉未使用的应用(例如DM屏幕、历史趋势等)，从而减少计算机和网络负载。

（二）彻底解决隐患方案:

在设备维修的同时，对新老型号相匹配的软硬件进行了全面的更新。首先，该装置所使用的51D工作站已使用数年，设备老化、技术陈旧。如有条件，将原有51D工作站替换为福克斯波罗公司的主流P92工作站。Mesh平台已建立，现在可以很方便地将其升级为P92。其次，逐步替换DNBT卡片，以确定是哪个DNBT卡出现了老化。由于不能经常发生网路阻塞，无法查找到旧的DNBT卡，经过几次更换，WP5101网站DNBT卡无法稳定，在重新安装DNBT后，系统恢复了正常。最后，将P92工作台替换，离线再装系统软体，48个离线试验无故障，92台能在线使用。通过上述方案的处理，目前DCS系统已正常工作一年半，没有出现反应迟缓、死机、数据跑直线等异常现象，表明故障得到了有效的解决。

五、结语

DCS是机组控制的关键部分，在建设和改造中，我们对此进行了多种试验，并对其进行了性能检测，结果表明:机组CPU负荷不大于40%，CPU负荷不大于60%，通讯负荷不能确保在负荷情况下不出现任何问题，负荷速率不能超过30%，以太网负荷不能超过20%。技术人员要对系统的应用程序进行有效的管理，对每个系统的软件和版本编号进行清晰的划分，并严格按要求进行系统的设置;DCS技术的发展日新月异，目前的情况要求我们必须不断地更新和更新控制系统，但是由于维修人员对新技术的熟悉和使用，以及新技术的使用情况，都需要时间来检验，因此，设备的更新或多或少都会对机组控制产生一些影响，技术人员只有不断地学习，理解这些技术的本质，才能在工作中发挥出最大的作用。

参考文献

[1]王万红.DCS系统升级改造过程及故障的分析处理[J].电子技术与软件工程,2017(19):52.

[2]刘乃辉,孟祥梅.DCS系统升级改造引发的通信故障分析与处理[J].科技与企业,2015(15):218-219.

[3]唐颖倩.DCS系统升级改造过程及故障分析处理[J].科技风,2015(01):86-87.