摘要：本文從DCS控制系統(tǒng)角度，就控制系統(tǒng)選型、設備安裝、程序設計和調試驗收以及技術培訓等方面，就如何提高整個DCS控制系統(tǒng)的可靠性進行了闡述。 在生產(chǎn)全過程中，加強人員安全管理和技術培訓，盡可能地優(yōu)化和改良設備，是發(fā)電廠提高可靠性的重要方面。對發(fā)電廠而言，發(fā)電設備可靠性是一項綜合性指標，主要包括：非計劃停運次數(shù)、等效可用系數(shù)、等效非計劃停運系數(shù)、降低出力次數(shù)、利用小時數(shù)等，通過這些指標可以比較全面地了解一個發(fā)電廠安全穩(wěn)定運行水平。 在電力日益緊張的今天，如何提高設備可靠性愈來愈受到各個電廠的重視。本文作者根據(jù)自己長期在電廠從事熱控檢修工作的經(jīng)驗，從DCS控制系統(tǒng)角度，就控制系統(tǒng)選型、設備安裝、程序設計和調試驗收以及技術培訓等方面，就如何提高整個DCS控制系統(tǒng)的可靠性進行了闡述。 1、DCS控制系統(tǒng)可靠性 隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活質量的提高，電力對國民經(jīng)濟的重要性和人民生活質量的提高之間的關系越來越緊密。由于電力生產(chǎn)的特殊性，在“抓安全，重效益”的企業(yè)目標下，提高電力可靠性變成了一項社會性的工作。只有充分發(fā)揮各級管理人員的積極性和創(chuàng)造力，依靠技術的進步，有效調動全體員工的能動性，才能把提高發(fā)電設備可靠性這項工作做得更細、更實，以取得良好的績效。 對于大型電廠，控制系統(tǒng)的可靠性對整個電廠的安全可靠性生死攸關。上世紀七十年代左右，隨著4C技術的發(fā)展和火電廠單機參數(shù)的提高，控制系統(tǒng)向功能分散、管理集中方向發(fā)展，其可靠性也得到了大大的提高，國外開始在大型電廠（站）中開始采用分散控制系統(tǒng)（DCS）。我國也于上世紀八十年代中后期在成套引進發(fā)電機組上應用DCS，至目前，新建機組在控制系統(tǒng)選型上均采用了各型成熟的DCS控制系統(tǒng)，單機容量較大的老機組也通過控制系統(tǒng)改造，基本采用了DCS控制系統(tǒng)。 作為技術進步的體現(xiàn)，DCS控制系統(tǒng)的大范圍推廣，為電力生產(chǎn)的安全、經(jīng)濟運行作出了巨大貢獻。但在國家電力體制改革后，尤其是市場經(jīng)濟的調控下，如何盡可能提高DCS控制系統(tǒng)的可靠性，從而保證電力生產(chǎn)的安全和經(jīng)濟，以盡可能提高安全和利潤指標變成了一項越來越重要的工作。 2、DCS控制系統(tǒng)選型 不論在新建機組還是老機組進行的控制系統(tǒng)改造，均面臨著盡可能質優(yōu)價廉地選擇理想的控制系統(tǒng)的問題。在此，我們姑且撇開控制系統(tǒng)的價格，僅從提高可靠性要的角度來考慮，在DCS控制系統(tǒng)選型過程中需要注意以下各方面的問題： 2.1 在選擇DCS控制系統(tǒng)時要優(yōu)先考慮有在類似機組上良好運行業(yè)績的控制系統(tǒng)，這樣的成套控制系統(tǒng)通過了工廠試驗和實際投運，其可靠行得到了時間的檢驗。同時要盡可能多地了解不同DCS在其他電廠的使用情況，尤其是主要出現(xiàn)的重大問題，以便在招標中進行比對和取舍。 2.2 控制系統(tǒng)的硬件一定要具有高可靠性，在電子元器件上的生產(chǎn)工藝各環(huán)節(jié)上采用了成熟技術,電子模件最好能熱拔插?？刂破鞯倪\算和存儲能力要足夠，IO卡件具有很強的抗干擾能力。 2.3 控制系統(tǒng)從結構上要充分地采用了冗余技術。對于控制系統(tǒng)的控制器、網(wǎng)絡通訊等必須冗余，且各冗余設備之間必須能實現(xiàn)無擾切換.采用冗余結構不僅能避免控制系統(tǒng)的局部故障擴大事故，保證機組安全穩(wěn)定運行，同時也保證設備故障的在線排除，從而消除事故隱患。 2.4 控制系統(tǒng)軟件的可維護性要好。尤其是以下幾個方面：程序及軟件的穩(wěn)定性好，不會出現(xiàn)系統(tǒng)或單個控制器死機等問題；系統(tǒng)自診斷性好：控制器及IO信號有出錯報警；人機交換友好：可以在線修改程序及下裝；備品備件有可靠保證：在15年內采購容易且周期短，價格低;功能是否強大?？刂葡到y(tǒng)的軟件的可讀性好,其組態(tài)功能塊的種類是否能輕易實現(xiàn)DCS控制系統(tǒng)的各種工藝功能的需要。 另外，在DCS控制系統(tǒng)選型時，還要充分考慮到以下各個方面：為了確?？刂葡到y(tǒng)的安全可靠性，該投入資金不能少，以充分發(fā)揮DCS技術優(yōu)勢。比如，控制器對數(shù)不能太低，以便于控制功能分配的合理分配；I/O模塊的數(shù)量要合理，以便在分配IO通道時既可以避免重要信號的過度集中，以確保各I/O模件的余量合理等。 3、施工工藝和質量 對DCS控制系統(tǒng)的安裝有嚴格規(guī)定，尤其是對于改造系統(tǒng)，選擇有良好資質和施工經(jīng)驗，最好有改造經(jīng)驗的施工單位尤其重要?？刂葡到y(tǒng)選型一旦確定后，施工單位的技術人員要一同介入控制系統(tǒng)設計，出施工圖、制定施工措施和進行技術培訓等，工程開工前，必須根據(jù)工期要求,制定嚴格的進度計劃，并要求施工單位組織好安排力量，拿出他們的施工方案。在DCS控制系統(tǒng)安裝\調試施工中尤其注意以下問題： 3.1 施工中要注意盤柜與地的可靠絕緣和盤柜母線的可靠接地，同時對孔洞等必須做防火處理，盤柜等要有防振動措施。 3.2 敷設電纜時尤其要注意強電弱電分開，屏蔽線的可靠接地和抗干擾。在布線過程中一定要按照設計圖紙（一定已交專人認真審核），照圖施工，在接線中，電纜及芯線標記要清晰完整，能長期保持；壓接端子必須用預絕緣管裝端頭處理。 3.3 要嚴格控制電子設備間的環(huán)境條件，注意搞好消防、空調、通風及照明等工作。尤其要提的是通風和空調，由于DCS控制系統(tǒng)度溫度要求嚴格，所以應盡早將空調系統(tǒng)投入運行，中央空調時出風口的不能正對機柜或DCS其他電子設備，以免冷凝水滲透到設備內造成危害；同時，電子卡件決不允許有粉塵進行，所以，要求電子間能一直保持環(huán)境清潔和濾網(wǎng)干凈，注意除濕和調整好溫度。 4、程序設備和調試驗收 在程序設計和驗收過程中，要充分調動全體員工的積極性，使大家盡可能多地和新的DCS控制系統(tǒng)進行了解、熟悉和掌握。在組態(tài)和驗收中，要特別注意以下問題： 4.1 在程序組態(tài)設計中，一定要采用保障機組安全運行控制策略。保護或連鎖的邏輯判據(jù)必須是充要的。對汽輪機轉速、汽輪機潤滑油壓力等，宜采用硬接線保護和軟件保護相結合，建議采用常閉信號，以確保保護的可靠投入；對重要的三取二保護信號，要采用模擬量和開關量進行組合，在保證重要主設備安全的前提下，建議盡可能采用常開信號，以避免保護的誤動作。 4.2 在控制系統(tǒng)選型、設計、測試、驗收、投入運行和在線調整各階段，程序設計和測試人員一定要全程參與，要結合類似控制系統(tǒng)使用中存在的問題，嚴格審核保護控制邏輯設計和組態(tài)的合理性，測試中一定要全面測試所有的回路。要仔細記錄各次檢查和試驗結果，若發(fā)現(xiàn)與軟件相關的問題要立即與供應商取得聯(lián)系，并將情況完整地反饋給他們以盡快解決問題。 4.3 要有必需的后備手段：重要的保護和聯(lián)鎖，出了有通訊連接外，還必須具有硬接線方式；對重要的調節(jié)設備，除了在操作員站上有軟手操外，還必須有后備手操，以便在DCS控制系統(tǒng)控制器或I/O模件發(fā)生故障時，仍然可以對重要設備進行及時干預。 4.4 對程序員要加強管理，采用授權制，且任何人改動程序都必須履行相關審批手續(xù)，并做好異動前后的記錄。對重要調節(jié)系統(tǒng)的PID參數(shù)和閾值檢測塊等必須有記錄，在優(yōu)化調節(jié)參數(shù)過程中，必須實行監(jiān)護制度，并在修改參數(shù)后及時進行試驗，以免留下安全隱患。 5、人員管理和技術培訓 無論是新控制系統(tǒng)投運還是舊系統(tǒng)改造，DCS控制系統(tǒng)選型一旦確定后，在進行系統(tǒng)搭建、硬件測試和和程序組態(tài)前，必須對有較強實踐經(jīng)驗的熱控工程師和運行操作人員進行相關的培訓工作，培訓工作必須以仿真機和實際系統(tǒng)相結合，做到有的放矢。 5.1 對操作人員的培訓：由于操作不當可能影響DCS硬件或軟件性能，會間接影響機組的安全行和經(jīng)濟指標，所以在DCS做畫面過程中要廣泛征求運行人員的意見，讓他們參與熟悉設計和調試，以讓他們充分熟悉控制界面（畫面）的操作變化，知道如何操作。對啟停設備、手/自動切換等日常性操作和事故情況下的事故干預，應編制完整的操作規(guī)程，進行技術培訓和演練，要充分利用DCS控制系統(tǒng)調試階段對相關運行人員進行全面培訓。 5.2 對熱控人員的培訓：對熱控人員的培訓要注意各有所長，由于現(xiàn)代DCS控制系統(tǒng)涉及的知識面很廣，要短時間進行全面掌握是不可能的。所以要充分考慮熱控人員文化素質和業(yè)務水平的差異，優(yōu)先對多位熱控6、工程師進行不同方面的比較深入的培訓。通過培訓，使他們能在DCS控制系統(tǒng)的搭建，網(wǎng)絡通訊的建立、硬件的測試和驗收、程序組態(tài)的設計、控制回路的測試和調整等工作中逐步擔起重任。同時，要充分利用設備調試及分步投運過程中出現(xiàn)的問題，要求他們在供應商的協(xié)助下，能結合技術手冊，進行分析、判斷和解決。在此基礎上，這些熱控工程師向其他人控人員進行“在線”培訓。對于控制系統(tǒng)的管理，需特別提醒：在機組運行的情況下，應盡量避免在線修改組態(tài)和重要參數(shù)，若實在是必須進行組態(tài)修改及下載時，要作好事故預想，落實各項安全措施，并完善相關報批手續(xù)。 結束語 DCS控制系統(tǒng)在發(fā)電廠的廣泛應用使得現(xiàn)代電廠的自動化水平躍上了新的臺階。在工業(yè)實踐中，控制系統(tǒng)出現(xiàn)問題是正常的，但我們工程技術人員有責任和義務使控制系統(tǒng)盡可能少地出現(xiàn)嚴重影響安全的問題。對于控制系統(tǒng)多次出現(xiàn)的問題，我們要多分析，勤總結，尋找問題的共性，并有針對性地采取措施進行改進。由于本人知識面不廣，經(jīng)驗也有限，加之時間倉促，文中的表述欠全面和完整，歡迎批評指正。希望能拋磚引玉，和廣大DCS技術人員加強溝通和交流，互相取長補短，使DCS控制系統(tǒng)能更好地為安全經(jīng)濟的電力生產(chǎn)服好務。