DCS系统危险点分析及对策

DCS系统危险点分析及对策
摘要：通过对DCS硬、软件存在的薄弱环节和运行值班人员在操作控制上不适应性造成危险点的分析，探索DCS改造机组在运行维护中危险点预控的方法和途径。

DCS的合理设计、科学规范的维护管理、人员素质的全面提高，是保证控制系统优势充分发挥的必备条件，是提高机组运行稳定性与可靠性的主要途径。

关键词：DCS；控制；危险点；分析
1.DCS危险点分析
DCS作为一种控制系统，由软硬件、监视设备等组成，由此引起的故障，将直接影响运行人员对机组运行参数的调整控制，对机组的安全运行产生极大危害。

因此，确保热控设备自身健康，保证DCS的安全、稳定、可靠运行是降低机组事故率的重要基础。

1.1.DCS外部环境因素导致的危险点
DCS外部环境指控制室和电子室、仪用气源、供电系统及计算机控制系统接地等。

1.1.1.环境空气质量要求
为保证电子设备的可靠性，延长其使用寿命，免受空气中的污染物侵蚀，对DCS环境空气质量作了具体的要求。

电厂调试期间，DCS机柜已安装调试，空调不能随工程进展按期投入，电缆空洞未封堵，人员随便进出计算机室使大量粉尘进入室内。

环境温度、湿度增高，附着在电子部件上的环境中的气态固态污染物会加速电子部件的腐蚀。

另外，固态微粒沉积在电子设备表面，使转动部件磨损、插接件接触不良、电子部件过热短路。

1.1.
2.环境温度及湿度要求
高温使电子设备老化加剧，影响电子设备的正常使用寿命；高温还会改变导电设备的电阻，使设备发热加剧而导致工作异常或损坏。

所以在DCS安装调试过程中就应做到安装期间空调设备应先于DCS运行。

而且空调设备容量一般应考虑DCS设备的正常散热、环境相对湿度、进出人员多少和设备布置等因素。

空调不仅要求有足够容量，而且要具备调节室内湿度的功能。

一般要求电子设备的环境温度为20℃，相对湿度为55%。

1.1.3.仪表气源要求
仪表气源是气动仪表和气动执行机构的动力源。

气源质量直接影响相关设备
的安全。

目前国内规定，在正常工作条件下，仪用气体中油或烃的含量不能大于10μg /m3。

再如系统除水装置及管路低凹处自动排水系统设计的合理性与否，也会影响气源的质量。

1.1.4.供电系统要求
DCS所用的电源应冗余配置，且由不同母线供电，还要求容量应有20%～30%的余量。

并且在运行中做好维护工作，定期检查输出电压品质和回路工作状态。

如有蓄电池，还应定期检查蓄电池状况并对蓄电池进行必要的充放电。

1.2.DCS自身因素导致的危险点
1.2.1.DCS自身因素指控制软件、卡件、CP、各类模块和元件等的运行状况。

成套DCS设备的合理设计是至关重要的事情。

如计算机的运算速度、信息高速公路的容量等，都应该有足够的富裕度，以确保在机组异常工况下、事故处理时不会因这些因素而影响操作控制。

1.2.2.模拟量控制系统及软件因素导致的危险点
协调控制系统长期运行的稳定性，标志着机组适应各种工况的能力强、自动化水平高。

各个控制子系统调节品质的好坏，关系到机组的可控性和稳定性。

由于一次设备和执行机构调节特性的差别，导致相同的控制策略在不同机组的控制效果上有所差别，这些差别主要体现在迟滞性和稳定性上。

在机组改造调试过程中，应根据本机的特性，通过扰动实验，确定合理的调节参数和合理的控制策略，以提高调节品质。

2.运行人员因素导致的危险点
由于机组控制方式的改变，对运行人员的工作方式和知识层面都提出了新的要求。

2.1.控制方式改变导致的危险点
DCS机组的人机对话是在操作员站中实现的。

由于机组运行控制途径和控制手段的改变，要求操作员从认识上也要改变。

以CRT获取机组运行工况并通过键盘实现的分散控制系统在运行监视和控制操作方面与常规控制系统有极大的区别，如何在新的监视与操作条件下保证机组运行安全值得运行人员的高度重视。

在DCS中，操作指令通过操作员站经信息高速公路送至CP，然后分配送到目标模件进行控制运算，最后送到实际被控设备实现控制。

产生的返回信号再逆向送回，显示在CRT上。

尽管计算机的信息处理速度很快，但在操作中仍有明显的时间差。

这样就会使操作员在发出指令后，对是否被执行产生疑问，故而反复做这一操作，直至看见返回信号。

这可能会损坏设备，更严重的是在事故处理
时，由于产生的信息量大，信息高速公路会产生拥塞现象，这一时间差会更长，这对机组运行是非常不利的。

2.2.运行人员知识更新不够导致的危险点
DCS机组在经过改造后，在刚开始运行的一段时间内，由于运行人员对新知识的掌握和对DCS机组运行特性的了解及经验的不足，给机组运行带来新的不安全因素。

加强培训和交流工作，掌握新技术、新方法；通过培训和学习，提高运行人员预测、发现、解决和处理问题的能力；通过总结、沟通和交流来提高人员的整体素质，目的是为了少走弯路，避免重复性事件的发生。

3.规范管理可以提高DCS机组的安全性
加强热控设备管理，不仅对DCS进行设备日常维修、检修及考核全面管理，而且对所涉及DCS安全的外部设备和周边条件进行全方位管理，充分发挥先进控制系统的优越性，不断提高控制系统的可靠性和机组的安全稳定性。

规范保护投退管理制度。

设置保护切投开关的初衷是为检修而不是运行，它的切除必须受到一定的时间和严格的手续审批限制。

自动化系统运行好坏不仅与DCS有关而且与现场变送器、测量开关、电缆及执行机构密不可分。

系统中任一环节出现问题，均会导致部分功能失效或引发系统故障，甚至发生机组事故。

对现场设备及就地仪表的巡检和检修相对减少，由此引发的事故相反没有减少而相对增加，故应重视对这些设备的巡检。

加强工作票管理。

DCS模拟量控制系统、顺序控制系统及保护控制系统信号参数冗余计算融为一体、紧密相关、相互制约。

运行机组某设备检修时，除按有关规定办理热机工作票对运行设备及系统进行隔离外，还应办理热控设备及其系统隔离工作票，避免隔离措施不完善或不正确，导致相关设备的连锁反应，引发控制系统故障。

故运行人员应对设备特性及其相关热控系统了如指掌，正确签发工作票。

4.结束语
DCS是一种先进的控制系统。

规范热控设备管理，保证控制系统健康运行，提高值班人员的技术素质，可以使整个机组的运行和管理水平真正迈上一个新的台阶。