浅谈电厂DCS控制系统的可靠性性及抗干扰性

李刚 谢荣

(山东电力建设第三工程公司 266100)

摘要: DCS系统在电厂中已经得到广泛的应用，其可靠性、抗干扰性能如何直接影响到电厂的安全生产和运行，提高DCS系统的稳定性日益受到工程设计人员和电厂维护人员的关注。本文分析将计算机的控制技术应用于电厂中，采用DCS控制系统对电厂来进行管理的。确定于评价DCS控制系统对电厂运行的安全性与可靠性，便于以后该系统在电厂管理与应用方面的发展与利用。深入剖析DCS控制系统在电厂中的作用，介绍该系统的可靠性与抗干扰性。

关键词: 电厂;DCS控制系统;可靠;抗干扰

DCS控制系统在电厂的大范围推广，为电力生产的安全、经济运行作出了巨大贡献。尽可能提升电厂DCS系统的可靠性和抗干扰性对于保证机组的安全运行和降低生产成本尤为重要。

1、DCS控制系统的可靠性

1.1关于DCS控制系统的可靠性

DCS控制系统是电厂中不可缺少的主要组成部分。它在电厂运行与安全上起重要作用。自从DCS控制系统被广泛的应用于发电厂中之后，便使的现在电厂的自动化水平飞快的发展与提高。尤其是在现在市场经济的调控下，保证且提高DCS控制系统的可靠性更显得尤为的重要。对于中小型的电厂，DCS控制系统的可靠性更是对整个电厂的安全可靠性生死攸关的大事。

1.2对于DCS控制系统的选型

在电厂中，无论是新建机组还是老式机组，对于DC选型都显得尤为重要。选择DCS控制系统应本着质优价廉的原则，质量是主要，价格是其次。当撇开价格这方面因素只考虑质量方面时，应注意:(1)DCS控制系统尽可能的先进，与时俱进，能经受时间的考验。(2)DCS控制系统自身的硬件质量一点要过关，具有较高的可有靠性。(3)DCS控制系统中的各部分硬件与软件具有较好的维护作用。(4)DCS控制系统应从结构上充分的采用冗余技术另外为保证DCS控制系统的安全可靠性，电厂在这方面的资金投入不能少，以确定保质保量，充分发挥DCS技术的优势。

1.3 DCS控制系统的施工工艺

在电厂中对于DCS控制系统的安装有着十分严格的规定，特别是老系统的改造，聘用具有良好施工经验和施工资质，具有相当丰富的改造经验的施工单位尤为重要。在安装CS控制系统的过程中，应注意以下问题:(1)母线一定要连接大地、对接处处理时也要做好防火处理;避免发生火灾。(2)注意电缆中的强电缆和弱电缆的分开;还有其中屏蔽线的可靠接地和抗干扰性。(3)处理好DCS控制系统周围的环境，做好防火、防水、通风、照明等工作。

2、对抗干扰性的分析

DCS控制系统是电子设备中的一类，所以容易出现干扰问题。如果这个干扰问题不能很好的解决势必会影响它的工作性能，从而影响电厂的工作效率，不利于人员对电厂的管理，耽误电厂的发电率。所以我们必须对此予以重视。

3、提高电厂DCS控制系统的可靠性和抗干扰能力的措施

提高电厂DCS控制系统的可靠性和抗干扰能力是一个系统的工程，首先要求制造厂家设计生产产品时就要具有较强的抗干扰能力，另外要求使用部门在工程的设计、安装和运行、维护中都要全面考虑，结合电厂具体情况进行综合设计，才能保障系统的可靠性。抑制电磁干扰有三个基本原则:对干扰源进行抑制，切断干扰的传播途径，提高系统的可靠性和抗干扰能力。

3.1选择抗干扰能力强的产品，提高系统可靠性

在选择DCS设备时，要注意以下几个方面:第一，要选择有较高抗干扰能力的产品，包括系统的电磁兼容性、抗外部干扰的能力，如是否采用浮地技术，看产品的隔离性能，隔离性能好的DCS系统，能够避免大功率设备间的相互影响;要仔细了解生产厂家给出的各种抗干扰指标，如系统的差模拟制比、共模拟制比、耐压能力、允许工作的磁场强度和功率。

第二，DCS控制系统硬件要有高可靠性，电子模件能热拔插，控制系统从结构上要采用冗余技术。

第三，考查该DCS系统在其它电厂应用于类似工作中的实践情况，优先考虑有良好运行业绩的控制系统，进口系统或国内知名的DCS控制系统。

3.2安装时切断干扰途径，提高系统设计可靠性

第一，电源布置要规范。电源供电的稳定可靠性直接影响到信号的采集和通讯的传输。因此，一定要保证信号和通讯电源的变化均在规定的范围内。①DCS系统一般都有余供电，取两路不同UPS的电源来为整个DCS系统提供交流电源。DCS系统的电源余配置，能够保证在断一路电的情况下系统内功能模块正常运行，能够保证操作监视系统至少有一半设备能够正常工作。②测量DCS系统的220V、24V、5V电源，并按要求调整在规定范围内。

第二，控制器合理分配。DCS系统的功能、构成相差不大，但控制器控制着总线上的信息交换速度，其分配是否合理影响着控制器的负荷。控制器多，则信号传输太多，系统太过分散，价格贵，，且多个故障点。控制器少，控制器负荷太高，系统太集中，影响工作安全。所以设计时要尽量遵循一个控制器发生故障时影响的生产系统尽可能少的原则，对于主要控制器，要采用冗余配置控制器的对数配置，应严格遵循机组重要保护和控制分开配置的独立性原则，控制器负荷配置要均匀，一般来说控制器的负荷不能超过50%。

第三，系统接地和电缆敷设严格要求。①接地是提高DCS系统设备抗干扰性的有效手段，在某电厂安装调试完成正常运行几个月后，

在冬季突然发生现场设备正常运行，但操作员站和工程师站信号丢失，十几秒后恢复正常。经检查网线、交换机、通讯卡件等均检测不出问题，几天后又出现同样故障;最终检测出系统接地在冬季不符合要求，增加接地极降低接地电阻后故障排除。②电缆要严格按照分层布置原则，强弱电走向分开，互不干扰，屏蔽线要可靠接地。

3.3运行时进行抗干扰维护，提高系统异常处理的可靠性

第一，要对系统进行除尘降温。一般电子产品都怕高温，高温会导致一系列问题，如元器件工作异常、过热烧毁、机器死机等。灰尘则会造成部件的卡涩和磨损，元器件则容易发生短路和产生高温。①要控制室内温度，注意通风，必要时可以装空调;②机柜电缆及时封口，防止外界和屋顶的灰尘流入。

第二，认真做好日检工作，防患于未然。DCS系统大部分的异常是可以预防的。如果及时发现冗余模件故障并进行处理，就可以避免工作模件发生故障，从而避免了较大范围异常的发生。如果能够及时处理服务器上垃圾文件，就能避免监视系统反应慢的问题等。这些问题在实际的工作中，都会让我们付出沉痛的代价，因而要重视每天的DCS系统检查工作。一般不同厂家的DCS系统都有自己的诊断系统，我们可以通过诊断系统开来检查系统内服务器和功能模件的工作状态，如指示灯、电源、总线、监视和控制系统等设备的运行情况，及时地发现和解决问题。

第三，在机组停机大修时，全面、彻底做好设备维护工作。在机组停机大修时，做好系统卫生清扫、电源线检查、系统地线检查、冗余试验、通讯环网分段测试、软件备份和系统垃圾清理、UPS测试、螺丝紧固等工作。

4、结束语

在当前DCS控制系统在电厂的推广与使用，使现代电厂的自动化水平越来越高。在工业生产中，这种很高的自动化水平的前提下，DCS控制系统的安全可靠性及抗干扰性也显得越来越重要。当我们遇见DCS控制系统的可靠性或干扰性问题时，要积极研究，全方面考虑，从而对DCS控制系统进行更好的完善以保证在将来的电厂生产中出现更少的问题，保证电厂的生产效率和经济效益。

参考文献

[1]孙建亮，韩冰.浅谈分散控制系统的可靠性科技创新与应用2006(S1).

[2]肖敦哲.电厂DCS控制系统的可靠性和抗干扰性探讨电源技术应用，2012(10).