火电厂DCS热控自动化安装调试分析

火电厂 DCS热控自动化安装调试分析

张强

山东电力工程咨询院有限公司 山东省济南市 250013

摘要：DCS系统广泛应用于火电厂热工生产运行中，实现了火电厂热控系统的智能化管理，提高了电厂的经济效益，促进了企业的发展。随着电厂自动化的飞速发展，对DCS系统的要求日益提高，因此，做好DCS热控自动化安装和调试工作极为重要。本文主要分析了火电厂DCS热控自动化的安装与调试，为火电厂安全稳定运行做好准备。

关键词：DCS；热控自动化；安装；调试

引言

DCS控制系统广泛应用于火电厂中，原因是DCS控制系统能够提高生产运行的安全性，带来经济效益。DCS控制系统作为火电厂自动化的重要组成部分，其安装和调试关系到火电厂的安全稳定运行。这就要求相关人员根据电厂实际情况，依据规程规范，做好安装和调试工作。

1 DCS系统概述

DCS系统是一种分散控制系统，与传统的集中控制系统大不相同。DCS控制系统基于传统的计算机控制系统，通过优化内部软件的工作环境和改变传统工作方式来运作。与传统控制系统相比，DCS控制系统的安全性有大幅度提升，并能对任务迅速做出响应。DCS控制系统是在微型计算机局域网(LAN)中建立的，能够实现即时运行控制，并提供对控制过程的全面监控。

2 DCS基本构成

2.1交互层

通过操作员站、工程师站、值长站完成数据监视、指令下达、逻辑画面组态下装等功能，实现人机监控交互。智能发电平台用来汇集和分析全厂生产实时数据，具有指标统计、工况分析、全厂能效对标等功能。对运行数据进行实时收集和历史统计，给出异常预警、操作与处理方案等。按照负荷对系统当前参数工况进行划分，建立典型工况数据库，对当前运行工况是否最优进行分析、判定，对标同类机组运行工况。

2.2通讯网络

DCS系统的通信网络使用冗余的10/100m/s以太网，光纤或双绞线作为传输介质。所有DPU和人机交互工作站都通过冗余网络适配器连接到冗余以太网。通信网络分为实时网络、信息网络。实时网络是一种用于系统节点之间实时数据交换的双冗余配置，信息网络是一种非冗余网络，通常用于在用户界面[3]之间共享文件和打印机。

2.3平台层

以生产信息成为基础，搭建数据分析环境、智能计算环境、智能控制环境、开放的应用开发环境。其中数据分析环境以实时数据库数据为基础，可以通过在线或离线方式完成生产数据预处理。智能计算环境为监控侧智能应用提供计算基础，依托智能控制器高性能、高可靠的硬件资源，提供丰富的先进控制算法库，支持先进控制策略与智能控制策略的组态、执行与维护。

3 DCS热控自动化的安装

3.1 DCS的电源安装

DCS系统所需的电源一般是可正常切换和使用的，在DCS热控自动化设备电源安装的过程中，只有使用的是符合其系统运行需要的电源，才能提高其热控自动化系统的运行效率[2]。因此，为了确保火电厂DCS热控自动化设备的正常运行，在进行电源安装的过程中，施工人员必须按照相应施工规范和厂家要求进行安装，只有这样才能确保DCS系统安全运行，降低电源故障率。

3.2 DCS的接地安装

DCS系统运行过程中易受到外界干扰。在火电厂中，DCS系统接地能够给控制系统提供一个屏蔽干扰的运行环境，因此，接地安装的正确性可为系统的安全运行和稳定运行提供保障。由于DCS系统对接地要求严格，因此安装过程中要在DCS厂家专业人员的指导下进行，确保安装的正确性[6]。

3.3热控测点的设置

发电厂实现自动化的基础是庞大的实时数据库。DCS系统对来自现场的实时数据进行采集和管理，通过各种逻辑来实现对机、炉、电的协调与控制。因此，热控测点的设置显得极为重要。热控测点的设置要依据现行的设计规范，对重要保护信号冗余配置。

3.4电缆的设计与敷设

火电厂DCS控制系统的稳定运行，离不开电缆的敷设。在电厂建设过程中，电缆敷设是安装调试过程中的重要环节。为了保证自动化控制的作用得到充分地发挥，在进行电缆敷设时，要注意以下几个方面：

1. 区分屏蔽信号和非屏蔽信号，以此降低信号之间的相互干扰。针对不同的信号，敷设不同的类型的电缆；

2. 在进行电缆的设计时，还要根据其相关原则进行，以此确保设计和实施的统一性。为了降低强弱电缆的相互影响，一定要进行单独敷设，不可进行交叉作业，另外，其敷设的顺序也尤为重要，先敷设强电缆，再敷设弱电缆。对于通讯电缆，要单独敷设。

3. 在敷设过程中要对环境温度和敷设质量进行控制。电缆应远离热源；避免导线绝缘层出现损害；保证其处于无强磁场的环境中；做好电缆连接处的密封处理，以免有水进入其中，引发设备的短路或漏电。

3.5把控设备质量安全

电厂设备质量安全应全方位展开严格控制，例如:设置专业采购员职位，由电厂内专业采购员负责设备集中购买，采购员需具备较强市场洞察与元件性能识别能力，能够在市场波动下选择高性价比硬件设备，以此保障元件性能稳定且安全，除此之外专业采购员的设立，可在长期设备采购管理中实现成本控制。在专业采购员选择下可最大程度保障元器件性能，继而提高电厂热控DCS系统稳定性、安全性。但为进一步保障设备质量安全，需针对专业采购员设置监督监管制度，规避采购中可能存在的以次充好、公款私用等问题，最大化防止热控误动作。

4 DCS热控自动化的调试

4.1 DCS热控自动化的静态调试

（1）受电检测。为了避免热控自动化系统中硬件设备受到破坏，在调试过程前要对DCS控制柜的绝缘、线路的绝缘等进行检查。检查要在参建各方的见证下进行。

（2）模件测试。在安装调试过程中，难免会对DCS模件造成损坏，如，由于外部回路电压过高，烧坏模件。为了避免此类情况的发生，必须注意在模件的测试之前断开其外部接线，接着再松开模件电源保险，接入模件后再加以测试，并在结束后退出模件[7]。

（3）传动试验。进行试验前要对信号接线进行检查，同时要对模件电压进行检查。试验过程中，要取下没有参与试验的模件。

4.2 DCS热控自动化的动态调试

（1）主机系统死机调试。在电厂试运过程中，经常出现主机系统死机的情况。为避免系统发生死机，操作人员要减少对组态的修改，若要修改组态，需在专业人士指导下进行。

（2）电动调节系统调试。由于电源的不匹配，DCS系统无法正常运行的情况时有发生。针对该现象，需由专业人员采取相应的措施进行处理。

（3）火焰探测器调试。在火电厂运行过程中，火焰探测器的质量好坏关系到火电厂的安全稳定运行。火焰探测器会出现输出信号不稳定的情况，影响运行人员对机组运行工况进行判断。火焰探测器的调试要在厂家指导下进行。

结束语

DCS热控自动化系统的安装和调试在火电厂中具有重要地位，不仅能够保障机组的稳定运行，还能提高生产效率。因此，要做好DCS热控自动化系统的安装和调试工作，从而提高系统运行的稳定性，进一步提高电厂的经济效益。

参考文献

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[2]姚明,乔瑞鑫.焚烧电厂热工单体调试常见问题[J].设备管理与维修,2019(07):27-28.

[3]胡福东.DBZX-400通用型温湿度变送器在电厂DCS上的运用[J].电子测试,2019(07):116-117.

[4]王骋宇.分散控制系统DCS数据站在钰湖电厂的应用[J].集成电路应用,2019,36(04):55-56.

[5]裴彩锋.电厂热工智能自动化控制过程的先进方法研究[J].湖北农机化,2019(06):56.

[6]林伟波.热工自 动化仪表的应用 原理及故障维护[J].中国科技信

息，2012,15(10):202-203

[7]李业鹏. DCS 热控自动化安装调试探究[J].科技论坛，2015（6）:27-28