35 爱默生新版DCS控制系统故障预防.pdfVIP

2006 年全国发电厂 DCS 与 SIS 技术研讨会暨热工自动化专业会议论文集 DCS 爱默生新版 DCS 控制系统 OVATION-XP 的可靠性分析和故障预防 张 琦 （山西漳泽电力股份公司河津发电厂山西 043300 ） 摘要：河津电厂二期工程 2 ×300MW 引进型机组的 DCS 系统，采用了爱默生过程控制公司（原西屋公司）必威体育精装版一 代 DCS 控制系统 OVATION －XP 版，为国内第一家火力大机组控制全面以 PC 机为基础采用视窗 XP 的应用对象， 本文参考 DCS 系统的通常应用情况，针对该新版OVATION －XP 控制系统，提出了故障预防的方法。 关键词：DCS 控制系统 故障预防 可靠性分析 1 引言 近年来，DCS 在火电厂过程控制领域的应用水平得到了迅速提高，DCS 从单一功能向多功能、 一体化方向发展，目前我国主力发电设备 300MW 等级火电机组大部分都采用了先进的集散控制系 统。河津发电厂二期工程 2 ×300MW 机组为国产引进型燃煤火电单元机组，安装两台哈尔滨汽轮机 厂生产的 300MW 亚临界、一次再热、单轴、双缸（高中压缸合缸）双排汽、直接空冷凝汽式汽轮 机。锅炉型式为哈尔滨锅炉有限责任公司生产的亚临界参数、切圆燃烧、自然循环汽包锅炉。 DCS 采用了爱默生过程控制公司的必威体育精装版 OVATION －XP 版控制系统，极大地改善了机组运行环 境，提高了热工自动化水平，便于热控设备的维护管理，特别是在硬件系统的开放性、接口的灵活 性、模块化的设计、在流程画面的汉化、控制策略的修改、历史趋势的记录及事故分析方面优势非 常明显。但是由于对 DCS 系统的了解不够以及 DCS 系统本身的特性，为了预防运行过程中或多或 少出现影响机组安全与可靠性的故障，在这里笔者参照 DCS 系统通常的故障情况，针对 OVATION －XP 版系统进行可靠性分析和故障预防。 2 可靠性分析及注意事项 DCS 系统的可靠性是指在规定的工作条件下和规定的时间内，系统成功地完成规定功能的能力， 它是对一套控制系统的综合评价。DCS 系统的可靠性与 DCS 本身的内在质量，也与使用环境条件和 运行维护水平有关，而 DCS 系统故障是一种固有顽症，不管是进口系统还是国产系统都或多或少会 出现，调试和维护的工作目的是要让这种现象发生的最少。引起故障的原因各种各样，我们要分析 这些原因逐一采取预防措施，以下是引起 DCS 系统故障的原因的分析及其预防措施。 (1) 配置了冗余结构 就目前运行的 DCS 系统来看，不管是通讯网络、服务器还是现场控制器 DPU ，都配置了冗余 结构，虽然加大了硬件设备成本和消耗费用，权衡其利害关系，不难得出冗余措施在维持机组安全、 181 2006 年全国发电厂 DCS 与 SIS 技术研讨会暨热工自动化专业会议论文集 DCS 稳定方面起到了很大的作用，在发电企业中的广泛应用是毋庸置疑的。但是有一点，当主设备发生 故障，热备份状态的冗余设备就必须顶上工作，可目前集团公司所辖发电厂部分机组 DCS 系统冗余 设备的切换就不是很好,有的不能切换，有的自己来回乱切，河津电厂一期工程两台机组采用的日本 三菱 DIASYS-UP 控制系统的 DAS 服务器也经常出现该情况。这个问题希望各厂家切实解决是非常 重要的事情，它是降低 DCS 系统故障的关键。 OVATION －XP 系统在 Ovation 数据网络、以太网（Ethernet ）网络、Ovation 控制器、Ovation I/O 模块、系统供电电源、处理器电源分配模块、操作员工作站、网络服务器和集线器等方面使用了冗 余组态方式，以求获得较高的系统可靠性。当发生下列情况，系统可启动“自动越过功能”，无扰动 越过故障，包括：①控制处理器故障；②网络控制器故障；③I/O 接口故障；④控制处理器的电源被 拉开；⑤控制处理器复位；⑥网络部分断线。就目前 Ovation 其他版本的应用情况来看，备用系统 的切换平稳、可靠。Ovation