談dcs系統(tǒng)維護(hù)風(fēng)險(xiǎn)管理

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1、談DCS系統(tǒng)維護(hù)風(fēng)險(xiǎn)管理舒暢朱云濤（浙能蘭溪發(fā)電有限責(zé)任公司設(shè)備部）摘要：DCS系統(tǒng)維護(hù)是一項(xiàng)挑戰(zhàn)性、綜合性很強(qiáng)的工作，任何不當(dāng)?shù)牟僮鞫紩?huì)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行帶來(lái)致命的影響。這就要求我們對(duì)系統(tǒng)各部分存在的風(fēng)險(xiǎn)有一個(gè)適當(dāng)?shù)脑u(píng)估，進(jìn)而采取充分的安措來(lái)降低風(fēng)險(xiǎn)，才做好DCS系統(tǒng)維護(hù)工作。關(guān)鍵詞：DCS風(fēng)險(xiǎn)管理1前言DCS系統(tǒng)即分散控制系統(tǒng)，它是一個(gè)由過(guò)程控制級(jí)和過(guò)程監(jiān)控級(jí)組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，綜合了計(jì)算機(jī)（Computer）、通訊（Communication）、顯示（CRT）和控制（Control）等

2、4C技術(shù)，其基本思想是分散控制、集中操作、分級(jí)管理、配置靈活、組態(tài)方便。DCS一般包括四個(gè)功能子系統(tǒng)，即數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)，模擬量控制系統(tǒng)(MCS)，順序控制系統(tǒng)(SCS)，爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)(FSSS)。由于DCS將系統(tǒng)控制功能分散在各控制單元（PCU）上實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用容錯(cuò)設(shè)計(jì)，因此某一控制單元故障不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)其它功能的完全喪失。此外，由于系統(tǒng)中各控制單元所承擔(dān)的任務(wù)相對(duì)單一，可以針對(duì)實(shí)際功能采用特定的硬件配置及控制策略，從而提高系統(tǒng)中每個(gè)PCU的可靠性。在系統(tǒng)維護(hù)過(guò)程中，只有明確風(fēng)險(xiǎn)的存在及風(fēng)

3、險(xiǎn)帶來(lái)的影響才能夠很好的排除故障，最大限度的降低故障帶來(lái)的影響。這就要求我們不斷探索、不斷總結(jié)，逐步形成一套完整的、自轉(zhuǎn)的風(fēng)險(xiǎn)管理機(jī)制才能夠準(zhǔn)確的評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)，有效的抑制風(fēng)險(xiǎn)。2DCS系統(tǒng)構(gòu)成浙能蘭溪電廠四臺(tái)600MW機(jī)組DCS系統(tǒng)均采用ABB公司研發(fā)的Symphony系統(tǒng)。該系統(tǒng)為INFI90系統(tǒng)升級(jí)版，它繼承了原先系統(tǒng)的高穩(wěn)定性等諸多優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)在系統(tǒng)容量、靈活性、擴(kuò)展性等方面也有新的突破，在電力、化工、冶煉等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。Symphony系統(tǒng)采用雙環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)（C-NET），在容錯(cuò)的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)上掛接了控制

4、單元（PCU）、人機(jī)接口（OIS）、工程師站（EWS）、環(huán)網(wǎng)接口（C-NET——C-NET）等。其網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流向?yàn)殡p網(wǎng)雙向傳輸保證網(wǎng)絡(luò)安全，采取存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)式傳輸保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確無(wú)誤。950/8FIG.1DCS拓?fù)鋱D控制單元（PCU）是根據(jù)特定功能而劃分的控制站，包括：爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)(FSSS)、模擬量控制系統(tǒng)(MCS)、順序控制系統(tǒng)(SCS)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)等等。各站之間相對(duì)獨(dú)立，通過(guò)環(huán)網(wǎng)進(jìn)行部分?jǐn)?shù)據(jù)交換，各控制站內(nèi)通信接口及控制器均采用冗余配置。人機(jī)接口（OIS）是操作人員監(jiān)視系統(tǒng)、對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行

5、進(jìn)行干預(yù)的重要設(shè)備。操作員站冗余配置四臺(tái)工作站，每臺(tái)操作員站獨(dú)立從環(huán)形網(wǎng)絡(luò)獲取數(shù)據(jù)并適時(shí)更新，同時(shí)把操作指令發(fā)至環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。工程師站（EWS）是對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)的重要設(shè)備。通過(guò)工程師站可以對(duì)每個(gè)PCU進(jìn)行組態(tài)設(shè)計(jì)、修改、下載等操作，是控制系統(tǒng)配置靈活的重要體現(xiàn)。3DCS系統(tǒng)維護(hù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估ABB公司研發(fā)的Symphony系統(tǒng)是時(shí)下比較成熟了控制系統(tǒng)之一，其設(shè)計(jì)考慮了一定的冗余度，保證系統(tǒng)在一定程度下能夠在線維護(hù)。在線維護(hù)時(shí)我們要清醒的認(rèn)識(shí)到哪些操作可能對(duì)系統(tǒng)帶來(lái)嚴(yán)重的影響，這就是DCS控制系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。只有

6、對(duì)風(fēng)險(xiǎn)充分認(rèn)識(shí)了并制定了相應(yīng)對(duì)策，才能避免故障擴(kuò)大化，實(shí)現(xiàn)在線維護(hù)。DCS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、環(huán)節(jié)眾多，要想分析其中每個(gè)環(huán)節(jié)存在的風(fēng)險(xiǎn)是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的工作，這要靠眾多熱控人員的長(zhǎng)期不斷的實(shí)踐和探索。下面著重分析在系統(tǒng)維護(hù)過(guò)程中遇到的重要風(fēng)險(xiǎn)。3.1DCS環(huán)形網(wǎng)絡(luò)（C-NET）接口存在風(fēng)險(xiǎn)。DCS使用雙網(wǎng)冗余結(jié)構(gòu)，其終端連接在一塊TCL端子板上，在端子板故障更換時(shí)風(fēng)險(xiǎn)較大。示意圖如下：FIG.2C-NET接口示意950/8如圖所示，C-NET在任意時(shí)刻必須保證一條環(huán)路通訊正常，當(dāng)端子故障或接口卡件故障時(shí)會(huì)自動(dòng)

7、切換至冗余接口，同時(shí)故障接口被旁路，在一定程度上避免了接口卡件故障風(fēng)險(xiǎn)，為在線檢修提供了條件。由于更換端子板時(shí)雙網(wǎng)電纜都必須更改接線，且網(wǎng)絡(luò)通信恢復(fù)需要時(shí)間，一旦操作出錯(cuò)就會(huì)引起環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中斷，系統(tǒng)將失去監(jiān)控。在故障處理過(guò)程中首先必須了解其特性方可操作，以免故障擴(kuò)大。3.2DCS機(jī)柜電源監(jiān)視模件存在風(fēng)險(xiǎn)。DCS機(jī)柜電源監(jiān)視模件實(shí)時(shí)監(jiān)視機(jī)柜電源各電壓等級(jí)供電電壓，包括：5V、±15V、24V、48V。由于機(jī)柜供電系統(tǒng)為接口模件、控制器、控制總線（C.W）、擴(kuò)展總線(X.W)、I/O端子等提供工作電源，電壓失

8、去或波動(dòng)都有可能引起信號(hào)跳變或就地設(shè)備誤動(dòng)，極其危險(xiǎn)。ABB公司在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中考慮到這一問(wèn)題，當(dāng)電源監(jiān)視模塊監(jiān)測(cè)到電壓異常時(shí)將屏蔽整個(gè)PCU，控制器及通信接口全部停止運(yùn)行，待故障處理后再恢復(fù)，在此期間故障PCU所控設(shè)備將全部失去監(jiān)控。DCS機(jī)柜電源監(jiān)視模件有效抑止了信號(hào)誤發(fā)的同時(shí)使其成為故障的集中點(diǎn)。當(dāng)電源監(jiān)視模塊發(fā)生故障，PCU將停止工作，這會(huì)給整個(gè)DCS系統(tǒng)運(yùn)行帶來(lái)很大影響。著力分析DCS機(jī)柜電源監(jiān)視模件故障原因、采取適當(dāng)保護(hù)措施是十份必