DCS系统的管理与维护

DCS系统的管理与维护

【摘要】集散控制系统(DCS)目前已在各个企业中广泛应用，通过不断强化DCS系统管理，可使DCS系统的维护和检修更加科学化化和规范化，从而保证系统始终处于长周期安全稳定状态。

一、概述

随着工业自动化技术的快速发展，DCS系统在企业中得到了广泛的应用。以陕西蓝星玻璃有限公司为例，自投产起就使用了青岛新华控制工程有限公司集中分散控制系统（DCS)，作为生产控制系统。虽然DCS系统是由电子元伴和大规模集成电路构成，结构紧密，而且控制部件采用冗余容错技术，运行可靠性提高。但是受安装环境因素（温度、温度、尘埃、腐蚀、电源、嗓声，接地阻抗，震动和鼠害等）和使用方法（元器件老化和软件失效等）的影响，不能保证DCS系统长期可靠、稳定地运行，而DCS作为工艺生产监控的重要组成部分，决定着整个生产的稳定与运行。加之玻璃生产过程中温度高、粉尘大的特点，容易出现故障，如不及时处理，会导致严重后果，甚至会使整个系统崩溃造成停车，发生不可挽回的重大损失。因此，企业对整个DCS系统要求越来越高，既希望系统尽量少出故障，且系统一但出现故障，能尽快诊断出故障部位，并尽快修复处理，使系统重新工作。因此，管理和维护好DCS系统是一个重要的问题。DCS系统的日常维护与检修简单地总结了以下几点，分析如下：

二、维护前的准备工作

为提高DCS系统的维护工作水平，必须做好下面几点工作：

（一）了解系统总体设计思路’

不仅要关注DCS系统软，硬件及外围设备，还应考虑与DCS 系统相关的外部设备及条件，如：空调、电源、接地等内容，根据设计方案握供的文档资料，熟悉DCS系统结构和功能构成，使自己对系统有一个整体认识。如现阶段我公司联合一、二线投入运行的DCS控制系统在结构上上基本相同，都是由控制器、电源、I/O模件、通信模块、机架、通信网络及人机接口组成的，所不同的只是控制器、电源、通信网络、工程师站的冗余情况不同，I/O模件点数或通道数不周，机架所带楔件数量不同而已。

（二）熟悉系统外部接线

了解各功能模块的控制原理，形成各模块的信息流与控制流既念。结合外部接线图，以功能模块为单元在系统硬件中逐个走几遍，直到能够比较清楚的知道功能控制与信息反馈实际走向。

（三）了解系统仪表和控制元件信息

结合各仪表的产品使用说明书，熟知各部件如控制器、IO 卡件、电源等的指示灯所代表的信息如：工作状态、故障提示，这在硬件设计的自诊断功能日趋完善和普及的现在更为重要，其自诊断信息覆盖了我们在日常维护工作中所需的大部分信息，是系统故障维修的基本入手点之一。

（四）系统的备份

系统的备份主要要做好两方面的工作：

1、软件备份：包括操作系统、驱动程序、紧急启动盘（特

别是对WinNT系统）、控制系统软件、Keycode盘、控制组态数据库，并确保控制组态数据是最新的和完整的。针对实际使用中的光盘和软盘的容易磨损的缺点，注意多做备份，并采用移动硬盘、U盘、硬盘等备份形式确保各软件的保存。

2、硬件备份：对易损、使用周期短的郎件和关键部件如键盘鼠标、I/O模块、电源、通讯卡等都应根据实际情况作适量的备份。DCS系统备件的存放应满足制造厂的要求，定期对备件进行检查。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，以防患于未然。

三、DCS系统的维护

（一）DCS系统的日常维护

系统的日常维护是DCS系统稳定高效运行的基础，主要的维护工作有以下几点：

l、制定严格的管理措施，无关人员一律不得进入工程师站。热工人员因工作确需进入工程师站的，应办理工作票，并严格执行安全措施后方可进入工作。系统维护人员每天至少巡检两次，巡回检查时，检查控制主机、显示器、鼠标、键盘等硬件是否完好，通过卡件状态指示灯、故障诊断画面，查看是否有故障提示，实时监控工作是否正常。并向操作人员了解当班仪表运行情况，及时处理DCS系统运行中出现的问题。

2、尽量避免电磁场对系统的干扰。避免移动运行中的操作站、显示器以及避免拉动或碰伤设备连接电缆和通讯电缆。系

统上电后，通信接头不能与机柜等导电体相碰，互为冗余

的通信线、通信接头不能碰在一起，以免烧坏通信网卡．

3、注意防尘。现场与控制室合理隔离并定时清扫，保持清洁，保证DPU柜内洁净度、

温度、湿度不超标，防止粉尘对元件运行及散热产生不良影响，减少发生此种故障的概率。

4、做好控制子目录文件的备份。各自控回路的PID参数、调节器正反作用等系统数据记录工作，严禁使用非正版软件和安装与系统无关软件。

5、从外部接入的信号、控制电缆，应保证无接错等现象，防止外部电流窜入，对卡件造成损坏．

（二）预防维护

每年应利用检修进行一次预防性的维护、校准，应和工艺人员密切配合，了解工艺停车时间和设备检修计划，对DCS系统从系统冗余测试、系统供电线路、接地系统到现场设备应进行彻底的维护，以掌握系统运行状态，消除故障隐患。内容包括：模件组态的备份；核实控制模件标志和地址；对冗余电源，服务器、控制器、卡件、通讯网络连行冗余测试：操作站、控制站停电检修，包括计算机内部、控制站机笼、电源箱等部件的灰尘清理.检查及紧固控制柜接线，并对UPS进行供电能力测试和实施放电操作：接地系统检修，包阔端子检查、对地电阻测试；外围设备检修，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，检修后复查；卡件电源及冗余卡件的切换试验；报警及保护功能测试；通讯、手操盘检查等。大修后系统维护负责人应确认条件具备方可上电，并应严格遵照上电步骤进行。

（三）故障的维护

对DCS系统故障维护的关键是快速、准确地判断出故障点的位置。系统维护人员应对系统维护技术难度和可操作性有一定的认识，了解应具备的维护工具，当检测到错误后，收集尽可能多的信息，根据发生故障的环境和现象来确定故障的部位和原因。出现问题要及时制定可行的维护方案，通过有效的发现故障并对模件进行维修来使故障对系统的影响最小。

1、DCS系统的各部分的设计有相应的自诊断功能，系统能及时对挂在总线上或网络上的各同路及功能模块进行周期诊断。通过诊断，如发现异常现象，其内容就被编成代码或相应的故障提示，经由总线的操作站传递信息，从而在CRT上显示和报告故障发生的位置。通过CRT了解故障情况后，应进一步通过机柜里插卡或者模块上的一系列发光二极管的显示状态，查询不正常状态的故障内容。插卡或模块外部的故障则要逐步检查分析在系统发生故障时，一定要充分利用这一功能来分析和判断故障的部位和原因，诊断：

(1)是否为使用不当引起的故障。这类故障常见的有供电电源故障、端子接线故障、模块安装错误、现场操作错误等。

由于DCS系统都带冗余控制功能，电源、控制器和I/0卡件都带有冗余，在查明故障原因和所在地后，带电更换相应的设备，更换时必须带防静电手环，小心谨慎，不能把故障扩大，避免造成更大的损失。若是软件故障，还应确定是系统软件故障还是应用软件故障。这类故障是软件本身所包含的错误所引起的。系统软件是DCS系统所带来的，若设计考虑不周，在执行中一但条件满足就会引发故障，造成停机或死机等现象。若是系统软件有故障，可重启后看是否能恢复正常或重新装载系统软件，重新启动后能否能恢复正常。此类故障并不常见。

2、在实际工程应用中，由于应用软件工作复杂，工作量大，因此应用软件错误几乎难以避免，这就要求在DCS系统调试及试运行中十分认真：仔细，及时发现并解决。若应用软件故障，可检查用户编写的程序和组态的所有数据，找出故障原因，根据需要重新安装相应的软件，特别要指出的是安装时必须按安装说明书的步骤进行安装，并要满足软件的安装要求，比如操作系统需要打到补丁多少版本等：恢复组态文件到DCS操作站，并启动操作站，观察24小时。另外，充分利用系统厂家提供的故障检查流程图和故障诊断也是快速诊断和判断处理故障的方法。

3、当某一生产状态异常或报警时，我们也可以先找到反映此状态的现场仪表设备，然后顺着信号向上传递的方向，用仪器逐—检查信号的正误，直到查出故障所在；根据报警，可以直

接找到故障点，并且还可通过报警的消除来验证维修结果。例某个卡件故障灯闪烁或者卡件上全部数据都为零，可能的原因是组态信息有错、卡件处于备用状态而冗余端子连接线未接、卡件本身故障、该槽位没有组态信息等。与生产过程直接联系的各种变送器、各种开关、执行机构、负载及各种温度的一次元件等若发生故障，直接彭响DCS系统的控制功能及操作人员对工艺参数的监视，从而给工艺操作带来一定困难．在目前的DCS控制系统设计中，这类故障占绝大部份，由于现场测量仪表发展日新月异，测量对象较为繁杂，点数相对较多。此类故障调试过程中发生最多，原因最为复杂，处理起来难度较大。个人不完全统计为线路故障量的40%左右。这类故障的处理要求维护人员对常规仪表的故障处理比轻熟练，在实际处理过程中，要结合实际情况加以分析和处理以保证故障处理的及时性及准确性．

4、当出现较大规模的硬件故障时，最大的可能是由DCS 系统环境维护不力而造成的系统运行故障，除当时采取紧急备件更换和系统清扫工作外，还要及时和厂家取得联系，由厂家专业技术支持工程师进—步确认和排除故障。

四、结束语

搞好DCS系统的维护和检修不是一件容易的事，作为系统维护人员应根据系统配置和生产设备控制情况，善于学习，勇于钻研，经常总结经验和规律，做到预防性维护、日常维护紧密配合，就一定能把这项工作做好，减少人为因素对系统的影响，减

少故障率，减轻劳动力，确保系统安全可靠的运行，使DCS仪表系统为生产服务。

DCS升级施工方案

No: YD1DX0802-L-QS-01 #1机组DCS系统升级施工方案 机组：_#1机组—设备位置：_#1机组电子间 检修级别：A级 施工时间：年月日一年月日 编制: 孙凯歌年月日 审核: 年月日 批准: 年月日 顾客签字区 审核: 年月日 批准: 年月日 平顶山姚孟电力工程有限责任公司

目录 1设备或系统概述 1.. 2施工方案编制依据 1.. 3施工项目内容 1... 4施工目标 2... 5施工方案的可行性 2.. 6施工机具 2... 7施工人员保障 2... 8施工工作量、施工步骤及工艺要求......................... 3. 9施工质量保证措施 5.. 10施工安全技术、环境保护措施 5.. 10.1安全技术措施...................................... 5.. 10.2环境保护措施...................................... 6.. 11施工网络计划 6... 附表：调试计划表 ............................................................. 7.

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#1机组DCS系统升级施工方案 1设备或系统概述 #1机组DCS系统采用美国西屋公司 Ovation分散控制系统，设备于2002 年投入运行，在运行中由于软硬件方面存在一定的缺陷无法消除，发电公司制定改造项目，对其硬件及软件进行升级改造。 2施工方案编制依据 《#1机组DCS升级改造准备会议纪要》 《U112A机组检修追加项目计划书》 3施工项目内容 3.1设备改造的范围 3.1.1硬件部分 a、用支持快速以太网的控制器替换原来的控制器。 b、将当前的FDDI/CDDI网络移植到FE（快速以太网），用CISCO公司的智能网络 交换机替换原有的集线器和交换机，更换原电源切换装置。 c、用WINDOW操作系统的工作站替换原来的1台工程师站（含显示器）、1台历史 站（含显示器）及6台操作员站（采用原显示器）。 d、各站到智能交换机的网线、水晶头。 e、用Ovation OPC服务器主机替换当前的 OPC服务器主机。 3.1.2软件部分 a、操作系统软件采用WINDOW-XP共 8套。 b、 Ovation系统软件升级到3.0.2版本，工程师软件1套、历史站软件1套，操作 员站软件6套。 c、 OPC SERVER件 1 套。 d、实现DCS数据向实时数据库发送。 3.1.3逻辑组态与画面 总则

DCS升级施工方案

平顶山姚孟电力工程有限责任公司

目录 1 设备或系统概述 (1) 2 施工方案编制依据 (1) 3 施工项目内容 (1) 4 施工目标 (2) 5 施工方案的可行性 (2) 6 施工机具 (2) 7 施工人员保障 (2) 8 施工工作量、施工步骤及工艺要求 (3) 9 施工质量保证措施 (5) 10 施工安全技术、环境保护措施 (5) 10.1 安全技术措施 (5) 10.2 环境保护措施 (6) 11 施工网络计划 (6) 附表：调试计划表 (7)

＃1机组A修#1机组DCS系统升级施工方案#1机组DCS系统升级施工方案 1设备或系统概述 #1机组DCS系统采用美国西屋公司Ovation分散控制系统，设备于2002年投入运行，在运行中由于软硬件方面存在一定的缺陷无法消除，发电公司制定改造项目，对其硬件及软件进行升级改造。 2施工方案编制依据 《#1机组DCS升级改造准备会议纪要》 《U112A机组检修追加项目计划书》 3施工项目内容 3.1设备改造的范围 3.1.1硬件部分 a、用支持快速以太网的控制器替换原来的控制器。 b、将当前的FDDI/CDDI网络移植到FE(快速以太网)，用CISCO公司的智能网 络交换机替换原有的集线器和交换机，更换原电源切换装置。 c、用WINDOWS操作系统的工作站替换原来的1台工程师站（含显示器）、1台 历史站（含显示器）及6台操作员站（采用原显示器）。 d、各站到智能交换机的网线、水晶头。 e、用Ovation OPC 服务器主机替换当前的OPC服务器主机。 3.1.2软件部分 a、操作系统软件采用WINDOW-XP，共8套。 b、Ovation系统软件升级到3.0.2版本，工程师软件1套、历史站软件1套， 操作员站软件6套。 c、OPC SERVER软件1套。 d、实现DCS数据向实时数据库发送。 3.1.3逻辑组态与画面 总则 1

DCS系统升级换代改造申请

XXX有限公司DCS系统升级换代改造 申 请 报 告 2020年4月15日

一、概述 目前，伴随着国家环保监管的逐年加码，垃圾焚烧发电的工艺参数不断提升、现场仪表和装置不断更新换代，迫使垃圾焚烧发电厂的运行管理和连锁保护要求随之提高。 随着科学技术的不断进步及生产工艺的逐渐改善，DCS系统作为垃圾焚烧发电厂生产运营的核心控制系统，其先进性、安全性、稳定性、扩容性等变得越发重要。 当前，XX公司DCS系统由于软件开发较早、运行时间较久、部分硬件停产等原因，已逐渐成为公司生产运营发展的掣肘。因此，针对当前系统在现有基础上进行升级换代改造、进行最大限度的成本及工期的控制是为未来公司争取发展空间的必要途径。 二、DCS系统升级改造的必要性 DCS系统，即Distributed Control System，集散控制系统。于上世纪八十年代被人们逐渐熟悉，经过近四十年的发展，目前已成为垃圾焚烧发电行业乃至整个发电行业生产运行的主要控制手段。 XX公司DCS系统为和利时公司生产的HolliAS-MACS V系统，由于分段建设，分为一期、二期两个域。 随着计算机水平的不断提升，DCS系统软硬件也不断升级，基于系统自身属性不足及用户需求的增大，DCS系统升级换代改造势在必行。

2.1性能劣化 在DCS系统初期投入时，技术参数一般会略高于设计规格，充分满足用户的使用需求。但是在系统使用过程中，伴随性能参数劣化造成与用户需求的逐渐偏离，最终导致系统性能与用户需求不匹配，其主要体现在： （1）系统设备自身老化造成的系统性能劣化 由于垃圾焚烧发电行业生产的特殊性，DCS系统常年不间断带电工作，受到内部电子元器件使用寿命限制、系统设备工作中自身发热和产生的磁场相互影响、频繁操作等带来的设备硬件损害，造成系统设备性能劣化现象在达到某一阶段后呈现爆发式全面上升的趋势。加之系统设备故障故障存在不可预测性和不易检测性，难以做到对DCS 系统故障的有效预判或预防性处理措施，一旦出现故障往往直接影响机组的稳定性和安全性，甚至造成不可逆转的影响。 （2）系统内部软件升级造成的系统性能劣化 XX公司自2012年开始一期项目建设，2014年开始二期项目建设，DCS因此也分为2个域进行分段建设调试。由于系统软件本身升级需要和一二期软硬件配合需求以及后期部分补丁需要，系统容量空间不断被占用，通信和计算处理等裕度受到影响，DCS系统运行负荷不断提高，造成系统处理效率降低，严重时甚至造成通讯阻塞和中断。（3）系统调整造成的系统性能劣化 XX公司自投运以来，DCS系统作为生产运行的基础控制系统，在在不断的升级换代改造（如与MIS系统通讯、新接入碱液喷射系统/

DCS系统升级必要性和可行性的评估

DCS系统升级必要性和可行性的评估 摘要：针对DCS系统升级的必要性和可行性评估问题进行论述，结合DCS系统发展方向和趋势，总结和归纳DCS系统运行中出现的性能劣化、用户需求提升、物资采购和技术支持中存在的问题以验证系统升级的必要性，并对系统升级方案选取、工期计划、费用以及施工条件的评估进行说明，以确保DCS系统项目评估的准确性和可执行性。 关键词：DCS系统；升级；必要性；可行性；评估 引言 DCS系统，即Distributed Control System，集散控制系统。于上世纪八十年代被人们逐渐熟悉，经过近三十年的发展，目前已经成为发电及石化行业生产运行的主要控制手段。由于计算机应用技术水平的不断提高，在DCS系统选型时，用户不仅满足于系统的可用性，同时会考虑DCS系统人机界面的友好性和开放性以及DCS系统升级的可能性。而DCS系统运行一段时间后，出于系统自身属性和用户要求改变等因素考虑，是否对DCS系统进行升级以及如何对DCS系统进行升级就成为使用者必须面对的问题。 1 DCS系统升级的必要性 1.1 DCS系统性能劣化是系统升级需求的根本原因

在DCS系统初期投入使用时，技术参数一般会略高于设计规格，充分满足用户的使用需求。但是在系统使用过程中，伴随性能参数劣化造成与用户需求的逐渐偏离，最终导致系统性能与用户要求的不匹配，而用户为满足生产的实际需要不得不考虑系统升级的问题。（1）系统设备自身老化造成的系统性能劣化。由于发电行业生产的特殊性，DCS系统常年带电工作，受到电子元器件使用寿命限制、系统设备工作中自身发热和产生的磁场相互影响、频繁操作以及误操作带来的设备损害，使得系统设备的使用寿命往往低于设计值，也造成系统设备性能劣化现象在达到某一阶段后呈现爆发式 和全面性上升的趋势。另外由于系统设备故障存在不可预测性和不易检测性，很难在故障出现前采取有效的应对措施，一旦出现故障往往直接影响到机组运行的稳定性和安全性，甚至造成不可逆转的影响。（2）系统内部软件升级造成的系统性能劣化。在系统投入运行后，由于系统软件本身升级需要和软硬件配合需求以及打补丁的需要，系统容量空间被占用，通信和计算处理等裕度也会受到影响，运行负荷不断升高，造成系统处理速率降低，严重时甚至造成通讯阻塞和中断。（3）用户调整系统造成的系统性能劣化。在机组投入运行后，用户在对DCS系统使用中会对系统控制内容进行调整，有些工作需要改变系统硬件甚至改变系统的网络架构，这样会对系统原有设计的裕量和系统负荷产生影响，严重的话会

DCS控制系统中常见故障及处理(详细讲解)

DCS控制系统中常见故障及处理（分五部分讲解） 第一部分 1分散控制系统(dcs)概述 DCS具有通用性强、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、显示操作集中、人机界面友好、安装简单规范化、调试方便、运行安全可靠的特点，在国内外电力、石油、化工、冶金、轻工等生产领域特别是大型发电机组有着较为广泛的应用。目前国内应用较多的的品牌主要有： (1)国外品牌：霍尼韦尔、ABB、西屋、西门子、横河等； (2)国内：国电智深、和利时、新华、浙大中控等。 DCS的安全、可靠与否对于保证机组的安全、稳定运行至关重要，若发生问题将有可能造成机组设备的严重损坏甚至人身安全事故。所以非常有必要分析DCS运行中出现的各类问题，采取措施提高火电厂DCS的安全可靠性。 2DCS在生产过程中的故障情况 每个厂家的DCS都有其各自特点，因此其故障的现象分析和处理不尽相同，但归纳起来由DCS引起机组二类及以上障碍可划分为三大类： (1)系统本身问题，包括设计安装缺陷、软硬件故障等。 (2)人为因素造成的故障，包括人员造成的误操作，管理制度不完善及执行环节落实。 (3)系统外部环境问题造成DCS故障。如环境温度过高、湿度过高或过低、粉尘、振动以及小动物等因素造成异常。 2.1DCS本身问题故障实例 此类故障在生产过程中较为常见，主要包括系统设计安装缺陷、控制器(DPU或CPU)死机、脱网等故障，操作员站黑屏，网络通讯堵塞，软件存在缺陷，系统配置较低，与其他系统及设备接口存在问题等。 2.1.1 电源及接地问题 (1)某电厂DCS电源系统采用的是ABB公司Symphony III型电源，但基建时仍按照II型电源的接地方式进行机柜安装，与III型电源接地技术要求差异很大。机组投产以来发生多次DCS模件故障、信号跳变、硬件烧坏的情况，疑与接地系统有关。同样，某电厂在基建期间DCS接地网设计制作安装存在问题，DCS系统运行后所有热电阻热电偶温度测点出现周期波动。 (2)某厂因电源连线松动而导致汽机侧控制系统失效。 经验教训：DCS没有良好的接地系统和合理的电缆屏蔽，不仅系统干扰大，控制系统易误发信号，还易使模件损坏。可见，ups电源、控制系统接地等存在问题将给电厂投产后DCS 的安全稳定运行留下极大隐患。因此，DCS系统电源设计一定要有可靠的后备手段，负荷配置要合理并有一定余量；DCS的系统接地必须严格遵守制造厂技术要求(如制造厂无特殊说明应按照DLT774规定执行)，所有进入DSC系统控制信号的电缆必须采用质量合格的屏蔽电缆，并要同动力电缆分开敷设且有良好的单端接地。 2.1.2 系统配置问题 (1)浙江某电厂DCS(T-ME/XP系统)频繁故障和死机造成机组停运事故。7、8机组(2*330MW)，从1997年2月试生产至5月，两台机组共发生22次DCS系统故障和死机，造成机组不正常跳闸8次。之后又多次发生操作画面故障(8号机组有两次发生全部6台操作站“黑屏”)，严重威胁机组安全。经分析认为其DCS系统存在以下几个方面的问题： ① DCS工程设计在性能计算软件、开关量冗余配置上存在问题。 ②硬件配置不匹配(其中包括T-ME和T-XP两种系统的匹配和通信问题)。 ③个别硬件设计不完善。 ④进一步分析，关键的CS275(下层T-ME)通讯总线负荷率过高出现“瓶颈”问题现象。而

DCS系统整体升级改造

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/583781551.html, DCS系统整体升级改造 作者：牛玉阁 来源：《中国科技博览》2015年第34期 [摘要]天津泰新垃圾发电有限公司DCS系统采用上海福克斯波罗有限公司的I/A Series产品。工作站型号为AW51F，控制器型号为CP60，I/O卡件为FBM200系列，控制网络为节点总线型。从2004年投产至今，已有十年多时间。为了生产的稳定性和安全性的要求由现有的机/炉控制器（型号为CP60）升级成新的控制器（型号为FCP270），升级后的控制器随卡件 柜布置，改变原来集中布置的情况。 [关键词]DCS系统：控制器；升级； 中图分陈类号：TM621.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）34-0209-01 一、简介 天津双港垃圾焚烧发电厂是我国华北地区第一个垃圾焚烧发电厂，总投资5.8亿，占地面积108亩。设有3条400吨/日焚烧线，采取24小时连续运行方式，全年运行不低于8000小时，每天可无害化处理生活垃圾1200吨，年处理垃圾40万吨，装机2台12MW汽轮机发电机组，利用垃圾焚烧余热发电，年平均上网电量1.2亿度。 从2004年投产至今，已有十年多时间。这几年来，随着计算机和控制技术的飞速发展，I/A系统也随之了升级换代，从工作站到控制器、卡件等，均推出了新一代产品，新产品无论性能和可靠性方面，与早期产品相比均有了较大提升。与之相应的，早期的节点总线系列产品，如RCNI/NCNI、CP60、51F工作站、COMM30通讯组件等已退出市场。为保证电厂长期稳定无故障运行，故在现有系统的基础上有计划有步骤地更新原有DCS系统。 二、现有DCS系统配置及使用情况概述 天津泰新垃圾发电有限公司DCS系统采用上海福克斯波罗有限公司的I/A Series产品。工作站型号为AW51F，控制器型号为CP60，I/O卡件为FBM200系列，控制网络为节点总线型。系统规模为：控制器13对（锅炉6对、汽机2对、电气2对、公用系统1对、通讯控制 器2对），工作站8台（操作员站6台，工程师站和历史站各1台）。现有配置如下所示： 三、DCS升级要求 1、本次DCS控制系统升级改造后保留原有DCS系统各站的所有功能（包括组态的控制策略、操作、显示、报警、趋势显示、历史趋势和历史数据显示和查询以及与其他控制系统的通讯、显示等）。

DCS控制系统要求

控制系统通用设计要求: 在全集成化设计要求的基础上，会有一些控制系统的通用设计原则： ●安全性：系统应具有必要的安全保护、安全互锁和保密措施。故障与报警的全面性，对 于系统中的各种不正常的现象具有报警与提示功能，便于操作人员及时处理。 ●高精度、高可靠性：系统需要高精度、稳定可靠的运行，适应连续生产和保证产品的一 致性。 ●电器控制元件标准化：采用常用可靠的品牌、型号控制元件组建系统，以利于系统稳定 和后期维护、使用。 ●实用性：注重采用成熟而实用的技术，人机界面与操作的人性化，使系统建设的投入产 出比最高，能产生良好的经济效益。 ●易操作性：贯彻面向最终用户的原则，建立友好的用户界面，使用户操作简单直观，易 于学习掌握。 ●系统的兼容性、可扩展性、开放性与冗余性：为了将来的下一期扩产提供良好的系统接 口，以便集成更大的系统，并做到系统间的无缝对接。 ●系统柔性化设计：由于产品工艺的要求，控制系统需要有一定的柔性化设计，以便在工 艺调整及变更时可以较为方便的进行相应的升级。 ●先进性：在实用的前提下，与国内外最先进的控制软件技术、信息技术及网络通信技术 相匹配，使系统具有较高的性能指标。 注释: 这些通用的控制系统设计原则将贯穿于整个设计与施工过程，确保项目质量。 产线配置 产品P15整线1台服务器6套操作终端 产品QCG-原料预处理和改性段1台服务器4套操作终端 产品QCG-半成品包覆炭化成品加工段1台服务器8套操作终端 DCS集中控制系统配置要求: DCS控制系统软件：Win CC 7.4 SP1 系统软件：Windows 10专业版或Windows server2012以上 服务器品牌：联想或同等品牌 操作终端品牌：联想或同等品牌，CPU i3以上，内存8G 磁盘500G 1G独立显卡 显示器：32寸 服务器硬件要求：至强处理器，内存16G以上、硬盘不少于500G，磁盘冗余 配UPS不间断电源时间30分钟。 预留以太网接口； 配置网络交换机 IP地址更具总系统分配； DCS组态控制要求： ●显示产线动态画面： ●数据可追溯： ●三级权限管理； ●多级操作权限设定； ●完整的自动或手动控制；

爱默生新版DCS控制系统OVATION

爱默生新版DCS控制系统OVATION-XP的可靠性分析和故障预防 一、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最新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。 二、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、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系统的冗余故障预防方面仅需检修和运行人员熟悉系统各部件上的指示灯、声光报警、状态信息图，及时做出准确判断，并对故障部分进行处理和备用恢复。 (2)通讯故障 引起DCS系统故障的另一重要原因是通讯故障。 首先，是通讯负荷过重。该现象较为隐蔽，机组运行操作不频繁时，通讯正常。而操作多时，引起通讯堵塞，通常为事故紧急处理时操作很多。例如:河津电厂一期的DCS覆盖面相对比要少，进行逻辑组态分配时，又严格控制各DPU站的负荷率，保证了数据通讯余量，该

DCS系统升级改造引发的通信故障分析与处理

DCS系统升级改造引发的通信故障分析与处理 【摘要】随着现代控制技术的逐步发展，火力发电厂DCS系统控制也在不断更新，一些旧DCS系统由于硬件不断老化，需要进行软硬件升级改造。本文介绍了邹县发电厂某机组在DCS升级改造中出现的一些问题，并进行了探讨，希望为其他控制系统改造提供一些参考。 【关键词】控制系统；升级改造；通信故障 ABSTRACT：With the development of modern control technology，DCS control system of power plant are constantly updated. Due to the aging of equipment in old DCS，it is necessary that the upgrades of hardware and software. Some problems about DCS upgrades of Zouxian plant were discussed，and solutions were put forwared. It provide a reference for similar units. KEY WORD：control system；upgrades；communication failure 1、引言 华电国际邹县电厂某机组锅炉为自然循环单炉膛仓储 式燃煤锅炉，采用倒U型布置、切向燃烧、固态排渣、平衡通风、燃料为烟煤。汽轮机组为335MW亚临界、中间再热、

四缸、四排汽、冲动凝汽式机组。DCS控制系统为FOXBORO 公司生产的I/A'S，硬件型号为CP40B，软件版本为6.3，工作站采用SUN公司的ULTRA 5系列。工程师站共有3台，同时做为历史站，其中AW5101为管理首站，AW5102站装有与MIS网通信的接口程序，AW5103站为DEH系统管理站，另设5台操作员站WP，整个网络管理15对DPU，测点总数约6500点，整个系统网络由DPU间通信的Nodebus网和与I/O柜通信的FIEDBUS网组成。整个DCS系统包含DAS、CCS、FSSS、SCS、MEH、DEH、BPC、ECS及与其他系统的接口（MIS 系统、与脱硫系统、供热系统等）。控制系统投产于2002年，运行一直安全稳定。 随着时间不断推移，DCS系统关键部件CP和工作站等都已无法购买备品，系统升级迫在眉睫。整个系统升级分两阶段进行，首先在2010年搭建了基于光纤通信的MESH网络，并增加一台P92管理工程师站，此工程师站采用XP系统，仅管理MESH网和做为历史站备用功能。第二阶段在2011年，升级了1对CP，将其中一对CP由CP40B升级为FCP270，同时将此CP下I/O卡件由FBM100系列升级为FBM200系列，这两次改造分别用时一周左右时间，但系统改造完成后，先后出现了系统时间跳变和通信反应缓慢的现象，类似只对部分硬件进行升级改造的电厂山东省内有5家，其中出现故障的现象在滕州、菏泽电厂等也出现过，可以说这种故障具有

科远DCS系统方案

1.DCS 自动控制系统 1.1 系统构成 污水处理厂DCS自动控制系统应是一个综合了计算机技术、控制技术、通信技术、图形 显示等技术，以微处理器为核心的分布式集散系统。系统包含了计算机、控制器、打印机，ups、通讯和图形显示等多项先进技术，功能包括过程参数的检测和调节、过程设备的监视和控制。整个系统通过有线数据通信实现各设备间的信息交换以及数据库和系统资源的共享。 1.过程参数的检测和调节中站区生活污水集水池、工业聚集区废水集水池上设有超声波液位计，用于液位显 示、 报警和联锁启/ 停泵；液碱储罐上设超声波液位计，用于液位显示和报警。 初沉池、二沉池上设污泥界面监测仪，用于泥/水界面显示，报警和联锁开/关阀门；污泥浓缩池设污泥界面监测仪，用于泥/ 水界面显示和报警。 规范化排污口上设超声波明渠流量计，用于出水流量显示和记录， 缺氧池上设PH测量系统，用于PH显示、记录和报警； 好氧池上设DO和温度测量系统，用于DO和温度显示、记录；通过鼓风机的变频器；对 好氧池的DO 进行自动调节。 规范化排污口上设COD测量系统，用于COD显示、记录和报警；规范化排污口上设氨氮测量系统，用于氨氮显示、记录和报警；规范化排污口上设总磷测量系统，用于总磷显示、记录和报警；其中规范化排污口上流量、 COD氨氮、总磷，可用于当地环保部门对企业污水处理后 达标排放情况的数据采集和监控。 2.过程设备的监视和控制： 1）包括操作室和DCS控制站，操作员站可以通过有线数据通信能把各种指令传达到DCS 控制站。操作室是整个系统中人机信息交换的中心，内设工业控制计算机、网络服务器、存 储器、键盘、打印机、模拟显示屏等设备。其主要负责把过程量的信息集中化，把各个现场配置的控制站的数据进行收集，并通过简单的操作进行过程的显示、各种图形的显示、趋势曲线的显示，并进行系统组态和控制系统生成等工作。 2）生活污水提升泵、工业污水提升泵、液碱投加泵、终沉池污泥泵为就地操作和液位联锁，可以通过以下三种方式操作： 就地手动启动/ 停止控制室遥控启动/ 停止控制室液位联锁启动/ 停止 电动格栅、螺旋压榨输送机为就地操作和时间程序联锁，可以通过以下三种方式操作：就地手动启动/ 停止控制室遥控启动/ 停止控制室时间程序联锁启动/ 停止鼓风机采用变频控制，可以通过以下三种方式操作：就地手动启动/ 停止