电厂DCS控制系统的可靠性和抗干扰性探讨

电厂DCS控制系统的可靠性和抗干扰性探讨
发布时间：2022-12-09T07:43:27.936Z 来源：《中国电业与能源》2022年14期作者：岳庭
[导读] 随着科学技术和计算机控制技术的迅猛发展，DCS控制系统越来越成熟，已被广泛应用于工业生产的各个领域。

岳庭
华电轮台热电有限公司新疆巴州轮台县 841600
摘要：随着科学技术和计算机控制技术的迅猛发展，DCS控制系统越来越成熟，已被广泛应用于工业生产的各个领域。

DCS系统的可靠性和抗干扰能力直接影响到企业的安全生产，提高DCS系统的整体性能，通过自控系统维护人员不断的钻研实践，不断提升企业的自动控制水平。

关键词：电厂；DCS控制系统；可靠性；抗干扰性
前言
DCS系统是集合有控制技术、通讯技术以及网络技术等相关技术的一种分布式控制系统，因而也具有极强的集散控制功能。

DCS作为分布式控制系统的重要构成部分，可以将计算机控制技术与通信技术做出相互融合，以确保分布式信息通讯的顺畅，可以保证对生产设备运行状态做出全面分析与调整，同时对于设备运行的整体质量也能起到一定的维护作用。

在先进控制技术中采用DCS技术，同样可以提升控制的整体效率，以满足控制技术的发展需求，通过对系统中的各项信息及数据做出快速传递，以确保分散式系统结构可以更加完善。

1 DCS系统概念
DCS控制系统是一个基于微处理器的仪表控制系统，采用分散控制功能、集中显示和操作的设计原则，考虑到分区、自治和综合协调。

以下是有关于DCS控制系统的概念，DCS控制系统采用分散控制，集中运行与管理的基本设计思想，当存在主机时，输出装置可以以开关或者模拟信号的形式，向终端元件输出计算机控制命令，该层直接面向现场，并与现场直接相连，比如阀门、变送器、电机、各种传感器、执行器等，他们既是工业现场的基本设备，也是DCS的基础。

集中管理与分散控制是DCS的主要特点，分散控制是指系统的控制部分是由几个分散性相对独立的子控制机构所表示，这些机构在各自范围内，履行自身的职责，各司其职，相互并不干涉，以完成各自的目标，当然这些目标也是整个系统的目标。

DCS通常采用分层结构进行设置，每一层由多个子系统构成。

2 DCS控制系统的特点
2.1可靠性高
DCS控制系统主要是可以把不同计算机上控制功能，实现集中同一控制的特点，因此在整个系统中，分散的每台计算机所承担的系统任务都是单一的，因此在这样状况下，不管分散当中的任何一台计算机出现系统故障问题，都不会对整个系统具有较大影响。

且该结构模式可以针对不同的系统需求借用不同的计算机来实现其功能要求，这有效提升了计算机性能，从而对系统可靠性也有所提高。

2.2开放
DCS控制系统完全采用模块化和标准化的设计操作，并且是通过以太网来实现整个系统的网络通信。

因为采用的是模块化和标准化的设计，就使得本系统就具备了开放的特性，所以在整个完整的系统中，任何一个子系统都能在控制系统中进行较为方便的接入，同时又可以在系统中进行随时卸载，并且不会对任何一个计算机或者是子系统造成有关影响，同时不管是在功能扩充或是调整上，都使得该控制系统都极为的方便。

2.3维护简单方便
DCS控制系统中的每个计算机都是独立存在的，且都由微型或小型的计算机单一进行构成的，这也确保了即便某一计算机出现问题，并不会对其他计算机的功能造成影响。

因此在出现故障时，可以在不影响整个系统运行的背景之下，对所出现的故障进行检测与排除。

因此，DCS控制系统也具有维护简单方便的特点。

DCS控制系统在实际应用中，可以实现顺序、连续控制，即可实现解耦、前馈、串级、预测控制以及自适应等，因此整个系统就具备非常灵活的构成方式，组成部分主要由现场控制站、服务器、工程师站、操作员站等进行组成，当然也可以由可编程控制器、服务器等组成。

其中过程级采集的现场数据都是由数据采集站和现场控制站来实现的，并且都是依托于网络基础，将要求传送至实施操作的计算机。

而包含数据统计和优化等，当然也包含故障的报警、诊断、显示等内容，都是由操作级来实现对过程中的数据进行集中操作。

DCS可以依据企业对整体管理的需求，操作可以使用具备管理级的系统，从而就实现了与管理系统中更高级别之间的联系，企业就可以最终实现其他管理功能的集中操作与管理。

3提高DCS系统的可靠性和抗干扰性的有效措施
3.1DCS设备选择的参考标准
企业在选择DCS设备时，首先要考虑到该设备的性能问题，而性能不仅包括抗干扰能力还包括兼容性。

而且在设备交付之前，也要对设备的各种性能指标进行详细考察，看是否符合相关的要求与规范，并且进行具体的功能与性能测试，防止多台设备同时使用时可能出现的干扰问题。

另外，为了验证DCS系统的可靠性，可以在购入前对该系统已经在其它电厂使用的情况进行了解与调查，不能仅仅只根据厂家的一面之词就相信。

而且可以把具有口碑或者品牌的厂家进行择优选择，减少时间成本的投入，从而提高工作效率。

3.2安装抗干扰系统
通常情况下，DCS控制系统都是两个电源进行供电，保证DCS系统能够随时进行工作，而不受电源是否正常通电的影响。

此外，要对控制器进行合理分配。

虽然DCS系统在功能和构成上差距不大，但是控制器的数量决定着信息交换的速度大小，控制器的分配情况决定着控制器的载荷量。

当控制器的数量越多的时候，需要传输的信息越多，那么系统就会越分散，成本就越高；当控制器的数量越少的时候，其载荷量就需要很多，这个时候就需要系统集中式工作，很大程度上可能会影响工作的安全性。

因此，在对控制器进行选择的时候，应该考虑到它的配置数量与配置质量以及独立性能，保证其安全性与成本的可控性。

DCS系统的安全性考察主要包括接地和电缆线：
3.3对抗干扰系统进行维护
要对抗干扰系统进行日常维护与特殊维护。

首先，日常维护包括降温与除灰尘。

电子产品的话日常维护都需要进行降温或者散热处理；而灰尘是损坏其部件的重要杀手，容易引起短路与高温。

因此，在日常维护方面需要经常注意室内通风以及预防灰尘的干扰。

另外，
还需要做好日常检查的工作，以避免一些可修护部件引起的不必要损失。

比如，当发现某多余部件引起故障，如果能及时进行处理，那么就不会因为该故障而引起后续的问题。

就像在对垃圾文件进行及时处理一样，那么就会提高计算机对文件的处理速度，从而提高工作效率。

其次是对抗干扰系统进行特殊处理，这主要是对DCS系统所在的机组进行定期的检查与维修。

做好该工作，就能减少其余时间对计算机的维检工作，从而保证企业员工正常工作，按时交付工作任务，长期来看有利于企业的发展。

如果等到大面积的损坏再进行修理时，必然会影响工作的进度以及维护成本，进一步延缓企业的发展。

3.4优化服务器
关于主、副服务器设备切换异常的正常维护，需要首先将CRT运行停机，以确定机组的主机负载平衡。

检测系统的网络和控件有无出现故障，如果网络和控件都正常工作，则还必须检测服务器设备的对时操作系统有没有差异。

假如是由对时系统差异所引起的切换异常，则必须重新启动主机服务器设备，并在软件设定上使主、副服务器设备每间隔一段时间完成1次对时，以保证主、副服务器设备的时序一致性。

若没有因为主、副服务器相对的操作系统不同造成的切换异常，就必须做好下一个排查。

结束语
本文通过对DCS系统的干扰源进行分析，然后根据相关的问题提出了解决方案与应对措施，保证了DCS控制系统在工作时能够顺利进行，而且还全面提升了企业员工的工作效率，降低了企业的成本。

当然，电厂DCS控制系统在实际应用中，还需要设计人员、开发人员与维护人员共同努力，保证该系统的可靠性以及抗干扰能力，从而更好地为企业做好服务。

参考文献：
[1]许宁.DCS在电厂控制系统的应用及展望[J].电站系统工程,2016(1):60-61.
[2]刘德刚,宋风强.浅谈火电厂测控系统干扰及处理办法[J].电子世界,2017(4):154-155.。