DCS热控保护系统可靠性评估
DCS系统的可靠性与故障恢复技术
DCS系统的可靠性与故障恢复技术近年来，随着工业自动化程度的不断提高，DCS（分散控制系统）在工业生产中得到广泛应用。
DCS系统作为一种先进的工业生产自动化控制系统，其可靠性和故障恢复技术成为企业关注的重点。
本文将探讨DCS系统的可靠性和故障恢复技术，并总结几种常见的处理方法。
一、DCS系统的可靠性DCS系统的可靠性是指在规定的工作条件下，系统按照要求正常运行的能力。
在工业生产中，DCS系统的可靠性直接影响着生产效率和产品质量。
为确保DCS系统的可靠性，以下几个方面需要考虑：1. 硬件可靠性DCS系统的硬件可靠性是保证系统正常运行的基础。
首先，需要选用高品质的硬件设备，如CPU、内存、硬盘等。
其次，需要进行定期的硬件维护和更新，包括清理灰尘、检查电缆连接等，以减少故障的发生。
此外，还应备份重要数据，以防止系统失效时造成数据丢失。
2. 软件可靠性DCS系统的软件可靠性是指系统在特定环境下稳定运行、正常控制的能力。
为提高软件可靠性，需要遵循以下原则：a. 采用可靠的操作系统和应用软件，及时对系统进行补丁升级。
b. 编写高质量的代码，严格测试软件功能和性能。
c. 实施软件配置管理，确保软件版本的控制和变更的追踪。
d. 配置合理的网络架构，并采取相应的网络安全措施。
3. 电源供应可靠性DCS系统对稳定的电源供应较为敏感，电源异常或中断可能导致系统崩溃或数据丢失等问题。
为增强电源供应的可靠性，应采取以下措施：a. 使用双路供电或备用电源，并设置UPS（不间断电源）。
b. 对电源设备进行定时检查和维护。
c. 建立相应的电源管理制度，确保用电合理和节约能源。
二、DCS系统的故障恢复技术虽然DCS系统的可靠性可以通过以上措施来提升，但故障仍然难以完全避免。
因此，掌握好故障恢复技术对于维护系统运行的连续性至关重要。
下面将介绍几种常见的DCS系统故障恢复技术：1. 故障诊断与监测对DCS系统进行系统化的故障检测和监测，及时发现并修复故障，可以有效避免故障进一步扩大。
国产DCS系统的运行可靠性分析与改进建议
第24卷 第7期2017年7月仪器仪表用户INSTRUMENTATIONEIC Vol.242017 No.7国产DCS系统的运行可靠性分析与改进建议王文宽，孟祥荣（国网 山东电科院，济南 250002）摘 要：本文针对目前国产主流DCS系统的运行情况进行了调研，重点分析了国产DCS系统的主要特点、存在问题和运行可靠性，并就存在问题提出了改进和创新建议。
关键词：国产；DCS；可靠性；改进中图分类号：TK323 文献标志码：AReliability Analysis and Suggestion of Improvement for Domestic DCSWang Wenkuan, Meng Xiangrong（State Grid Electric Power Research Institute of Shandong,Jinan，250002，China）Abstract：In this paper, the main features、problems and reliability of operation about the domestic DCS was analyzed.The suggestion for improvement and innovation was given. Key words：domestic；DCS； reliability；improvement0 引言目前随着中国国民经济的健康稳定发展，经济逐步向可持续、稳步增长和重质轻量转变，电力行业也随之进入发展转型期，即由原来的快速粗放式发展变为有计划地稳步发展，由火电机组为主其他形式发电为辅转变为严控火电机组上马，优先发展核电、水电、风电和光伏等可再生清洁能源，政策的导向和市场的竞争使火电机组的发电成本逐步提高。
因此，降低投入资本、减少维护成本是火电机组发展的大势所趋。
而在火电机组运行中，控制自动化水平的提高可以大大减轻劳动强度，减少运行人员配置，降低生产成本，但同时，自动化设备的可靠运行，则直接关系到机组的安全稳定运行，否则轻则造成辅机停运，机组迫降负荷，重则机组非计划停运，甚至导致设备损坏，给电厂及电网造成不可估量的损失。
集散控制系统_DCS_在生产应用中的可靠性评估与建议
作者简介：陈再良，高级工程师，１９７６年７月毕业于中南工大自动化系电子技术专业，现任中石化长岭分公司计算机所安全主管。
摘要介绍了集散控制系统（ＤＣＳ）可靠性评估，并结合长岭分公司应用的实际，提出了目前ＤＣＳ在应用于生产控制过程中存在的问题及解决办法。
关键词ＤＣＳ可靠性分析风险随着科学技术的高速发展，炼油化工自动化水平日益提高，应用于生产过程的集散控制系统（ＤＣＳ）已成为企业生产的重要硬件设施，在生产中起着越来越重要的作用。
ＤＣＳ的运行状况直接影响着企业的安全生产和经济效益，一套生产装置的集散控制系统就好比一个人的大脑，指挥着整个生产装置的运行，因此其系统的可靠性非常重要。
为确保生产过程中的人身安全、设备安全、产品质量安全以及环境不受污染，应对生产过程中的ＤＣＳ系统进行可靠性评估，应对用中存在的问题进行分析，制定消除或减小风险的措施。
１ＤＣＳ的可靠性评估１．１工业生产过程对ＤＣＳ的可靠性要求国际上可靠性工程的研究始于２０世纪５０年代。
从早期的生产过程控制系统可以看出，一个系统如果只有功能指标，而没有安全可靠性指标，它最多只能用于试验。
从石化系统在２０世纪７０年代末８０年代初投用的一些专用集中控制系统来看，都是采取常规仪表与控制系统并行运行，根本不敢把控制系统单独用于生产控制，这是因为这些系统的安全性、可靠性没有保证。
目前，在石化系统ＤＣＳ已基本取代了专用控制系统和常规仪表而单独应用于工业生产过程。
就中石化长岭分公司来说，用于生产自动控制的ＤＣＳ系统已遍及全厂。
这些生产过程都具有如下共同的特点：一是由于生产过程的复杂程度和自动化程度都很高，操作人员对自控系统的依赖性越来越大；二是生产过程的危险性很大，如果系统发生故障，不但会破坏被控设备，使瞬间停产造成的直接经济损失远远超过控制系统本身价值，而且会危及生产人员安全，甚至会造成工厂毁灭性的灾难。
因此，大规模的工业生产过程控制对ＤＣＳ在安全性能上提出了严格要求：ａ）ＤＣＳ系统必须保证能长周期连续地无故障运行，也就是说，装置生产期间，系统的运行率要达到１００％。
DCS系统的安全性与可信度评估
DCS系统的安全性与可信度评估DCS系统是指分布式控制系统，它在工业自动化领域发挥着重要作用。
然而，随着网络技术的不断发展，DCS系统也面临着安全性与可信度的挑战。
本文将就这一问题展开探讨，并对DCS系统的安全性与可信度评估进行深入分析。
一、DCS系统的安全性评估1.1 定义安全需求在进行DCS系统的安全性评估之前，首先需要明确安全需求。
安全需求包括物理安全、网络安全和数据安全等方面。
物理安全确保DCS系统的硬件设备和控制设备受到保护，防止未经授权的访问和破坏。
网络安全保障DCS系统的通信网络的安全性，防止攻击者通过网络入侵系统。
数据安全确保DCS系统中的敏感数据受到保护，防止数据泄露和篡改。
1.2 评估系统的脆弱性评估DCS系统的脆弱性是评估其安全性的重要环节。
通过对系统进行渗透测试、漏洞扫描和安全演练等手段，可以发现系统中的潜在漏洞和脆弱性，并采取相应的措施进行修补和加固。
1.3 设计安全策略在评估了DCS系统的脆弱性后，需要制定相应的安全策略来提高系统的安全性。
安全策略可以包括防火墙的设置、加密算法的应用、访问控制的管理等方面。
通过合理的安全策略可以有效地减少系统遭受攻击的风险。
二、DCS系统的可信度评估2.1 确定可信度要素要评估DCS系统的可信度，首先需要确定可信度的要素。
可信度要素包括系统的可用性、可靠性和可检测性。
可用性指系统能够按照预定要求进行工作的能力；可靠性指系统在给定时间内能够按照要求提供服务的能力；可检测性指系统能够及时、准确地检测出异常行为和故障的能力。
2.2 评估系统的性能评估DCS系统的性能是评估其可信度的重要环节。
通过对系统的吞吐量、响应时间和资源利用率等性能指标进行评估，可以了解系统的性能状况，判断系统是否能够满足实际应用要求。
2.3 进行故障分析在评估了系统的性能后，需要进行故障分析，找出系统的潜在故障点和问题所在，并采取相应的措施进行修复和增强。
故障分析可以通过故障树分析、故障模式与影响分析等方法进行。
关于热电厂DCS系统安全和可靠性分析
科 苑Ｉ 谈 Ｉ 论Ｉ
孙 金 国
科 黑和 可靠性 分析 Ｃ Ｓ
（ 鹤矿 集 团 热 电厂 ， 龙 江 鹤 岗 １ ４ ０ ） 黑 ５ １０
摘 要 ： 据 Ｄ Ｓ系统 目前 在 热 电厂 的应 用情 况 ， ＤＣ 根 Ｃ 从 Ｓ电 源 、 硬 件 、 讯 网络 等 方 面 对 Ｄ Ｓ系统 的 安 全 性 和 可靠 性 进 行 了分 析 和 探 讨 ， 软 通 Ｃ 并
提 出 了进 一 步 提 高 热 电厂 Ｄ Ｓ应 用技 术 水 平 的 建 议 。 Ｃ
关 键 词 ： Ｃ ； 全 性 ； 靠 性 ； 障分 析 ； 电厂 Ｄ Ｓ安 可 故 热
继电器， 去跳有关设备。 但是这里仍然有一个设计 观 念 问 题 ， Ｄ Ｓ电 源 真正 消 失 时 ， 括 重 要保 当 Ｃ 包 护 在 内也不 起 作用 了 ， 时机 组处 于不 安 全状 态 。 此 按 照伙 力发 电厂设 计技 术规 程＞Ｄ ０ ０２ ０ ） （ Ｌ５ ０ － ００ Ｃ 的重要 工作 。 现实 情 况看 ， 电厂发 生热力设 备 Ｄ Ｓ供 货厂 商必须 引起 高度 重视 的一 个 问题 。如 中 的要 求 ，应 设 计炉膛 安 全监控 系 统失 电后 的紧 从 当 故 障导 致 机组跳 闸后 ，电业 部 门对其 进行 电量 考 果所 提供 的 系统在 工艺 上 都不 能满 足可靠 性 的要 急停 炉保 护 。 ５Ｄ Ｓ信息 共 享 问题 。 在火 力发 电厂 ，Ｃ Ｃ ＤＳ 那 核 ，虽 然 可以通 过这 个考 核 来促进 生 产安 全工 作 求 ， 么原 理上 再吸 引人 也难 以 令人接 受。 ３Ｄ Ｓ网络 。 Ｃ 随着 电厂实际应 用要求 ，Ｃ Ｄ Ｓ系 由于其强大的信息处理功能得到广泛应用 ，却混 的 提高 ， 给 电厂带 来 了巨大 的损失 。今后 的发 但仍 Ｃ 信息共享” 合用信号” 与“ 的概念， 应 电形势 ， 组非 计划 停 运损 失越 来越 大 ， 据有 关 统 已发 展 成为 ～个 同外 系统 接 口越来 越多 的控 制 淆了 Ｄ Ｓ的“ 机 根 Ｃ Ｃ 信息共享” 合用信号” 与“ 不能混 部 门统 计 ， 年来 发 电机 组所 有非 计划 停 运 中 ， 系统 ，因此 对 Ｄ Ｓ系统 的 网络 运行 和维护 也变 得 该认识到 Ｄ Ｓ的“ 近几 １指 ＤＳ 热力 设 备原 因引起 的跳闸 次数 约 占 ７％，而 这种 越 来越 重要 。主要有 如下 因素可能导 致 网络异常 ： 为一 谈 。文献 ［ ］ 出 ， Ｃ 对 于信 息 的处 理 与应 ０ ．机组 运行 时 在线 调试 实时 通讯 ， 因配 置 冲突 导 用是分等级的 ， 其精髓在于“ 危险分散”而“ ， 合用 跳 闸几 乎都 和热控 专业 有关联 。因此 ， 进一 步 ３１ 如何 ． 同其 他系 统通 讯 ， 实时 数 据 信号” ２为 在 却将 “ 危险集中”不符合我国＜ ， 火力发电厂 提 高热 控 系统 的安 全性 和可 靠性 、减 少非 计划 停 致 网络 故障 。３ 导致 网络 异常 。 上 设计技术规程）Ｄ ５０ （ Ｌ ００— ２ ｏ ）伙 力发电厂热 ０Ｏ、 运 变得 非 常重要 。 针对 目前 鹤煤 集 团热 电厂新 建 网上增 加接 口或 更 改 网络结 构 ， （ Ｌ １ １５ ２ ０ ） 七 号炉采 用 Ｄ Ｓ控制 系统 的实 际情 况 ， Ｄ Ｓ系 述 网络 异 常均 涉及 到 网络通 讯负荷 率 高 、控 制器 工控制 系统设计技术规定＞Ｄ ／ Ｓ ７ － ｏ ３ 中 Ｃ 对 Ｃ 触发机组跳闸的保护信号的开关量仪表和变送 统应 用现 状 及其 存在 的 安全 隐患进 行 了分析 和 探 负荷 率 高 等问题 ，由于 目前还 没有 有效 的手 段 在 “ 讨， 以期能 为热 电厂七 号炉 的建设 做 出一 点 贡献。 线监测控制器负荷率和网络通讯负荷率，找出这 器应单独设置；当确有困难而需与其他系统合用 因此 ， 消除 这 时 ， 其信 号应 首先进 入保 护系统 ” 规定 。 的 １Ｄ Ｓ电 源 。Ｄ Ｓ系 统 的 供 电 电源是 Ｄ Ｓ 类事 件 的根本 原 因还有 一定 的难 度 ， Ｃ Ｃ Ｃ 要 除 Ｄ５０ 【 ００— ２ ｏ ０ Ｏ第 １ ６１． 规 定 ：机 组 ９ ．２ ．５条 “ 可 靠工作 的 重要 保 障 ，为 尽量 避免 因 电源故 障 引 类缺 陷也 比较 困难 。 防止这 类 事故 的发 生 ， 了 Ｓ的设 计和 制 造抓 起 外 ， 时 跳 闸命 令不应 通 过通 讯总线 传送 ”但 是个 别 机组 平 ， 起 Ｄ Ｓ系统 失 灵 ， 分散 控 制系 统制 造 厂家 对硬 必须 从 源 头—— ＤＣ Ｃ 各 Ｓ系 统 的网络 维护 显得 尤 为重要 。 如利 用 ＭＦ 保护由 Ｄ Ｓ 件 的配 电部 分都 十分 重视 ，除 提高 电源 部件 本 身 加强 ＤＣ ｒ Ｃ 采用软逻辑实现 ， 相关信息传送 的可 靠 性外 ， 现多 采用 一 路 Ｕ Ｓ电源 和一路 保安 停机 时间 复位 Ｄ Ｓ 统 。 Ｐ Ｃ 系 以消除 计算 机 长期 运行 通过 Ｄ ＣＳ内部数 据高速 公路通 讯实 现 。 主机 放 置的 地方 ， 应定 期 检查 工作 环 ６ 设备冗 余和 系统时 钟 。 现在 的 Ｄ Ｓ系统 的 Ｃ 电源 互 为备 用 ， 接线 方 式各 有不 同 ， 是在 实际 的累 计误 差 ； 但 但 应用 中仍 存在 诸 多 隐患 ：． Ｐ 保安 电源 故 障 境和通 风 状况 ，避 免通 风散 热不 良导 致 的硬件 故 上位机和各种主控制器均采用冗余设置。虽然理 １ Ｕ Ｓ或 １ 后 电源 自动装 置 切换 时 间较 长 ， 致 Ｄ Ｓ瞬 间失 障 或硬 件加 速 老化 ；定 期检 查系统 风 扇是 否工 作 论上 是很 可靠的 。 在实 际运 行 中， 出现过 主控 导 Ｃ 但 也 风道 以确 电造成事故发生。因此 《 火力发电厂安全性评价 正 常 ， 有无 阻塞 ， 保 系统能 长期 可靠 地 运 制器被切除后而备用控制器不能转 为主控制器 ， （ 第二 版 ）第 １ ．２条 对 电源 提 出 了“ 散控 制 系 行 ；建议 相 关微 机专 业人 员利 用 网络测 试仪 时常 或者备用控制器转为主控制器后由于在切换时控 》 ＿６ ５ 分 统 宜采 用 双路 ｕ ｓ冗 余方 式 供 电 ， 线 分别 接 在 检 察 网络工 况 。 Ｐ 进 制器负 荷率 高 而发 生控 制器死 机 引发停 机停 炉 现 ４ Ｄ Ｓ失灵 后 的后备 操作 。 ５项 反措 第 １上 象，因此我们也不能迷信予永不死机和绝对可靠 Ｃ ２ ２ 不 同供 电母 线 上 ” 要求 ， Ｄ Ｓ系统 是 否 拥 有 的 把 Ｃ 双 路 Ｕ ｓ冗余 方 式 作 为 考 核 标 准 ，是 必 要 的 ； ６ 规定 了“ 作员 站及 少数 重要操 作按钮 的配置 等 概念 。这 就要 求在 日常 维护 中要 经常 在线 检 查 Ｐ 条 操 １ Ｕ Ｓ 路 电源 当受到外 界 干扰时 ，输 出电压 波 应能 满足 机组 各种 工 况下 的操作 要求 ，特别是 紧 主、 ．Ｐ旁 ２ 备用控制器工作状态 ， 以杜绝上述现象发生。 动 大。这种 现象 很容 易处理 ， 程技术 人员就 能解 急故 障处 理 的要 求 。 急停机 停炉 按钮配 置 ， 采 工 紧 应 工程 师站 和操 作员 站 在长 期 运行 后 ， 由于 累 决， 只是 不容 易被 注意 。 用 与 Ｄ Ｓ分 开 的单 独 操 作 回路 ” 要求 ， 仍 有 计误差而造成系统时钟出现微小偏差，这种偏差 Ｃ 的 但 ２ＤＣ 软硬件 。 Ｓ的 根据最 近几 年来 Ｄ Ｓ系统 部分 电厂 机组 的手 动停 炉停 机按 钮没 有直 接接 入 虽小， Ｃ 但也足可以引出系统混乱， 控制器脱离运行 而是 直接进 入通 道 ， 加逻 辑 运 状态造 成 事 故 ，因此在 系统 运行 中 必须 适时 地进 参 在 我 厂 使 用情 况 的统 计 和 分析 ，Ｃ Ｄ Ｓ的 软 硬件 应 跳 闸驱 动 回路 中 。 用 中出现 的 主要 问题 表现 在 ：１ 块 故 障、老 化 算 后 ， ２模 再通 过输 出 回路 送至 跳闸 驱动 回路 。这 样 ， 行系统 复位 。 或 抗 干扰 能力 差引 起 的故 障 ；２应 用 软件 的不 成 在 输入 卡件 故 障后 ，运行 人员 无法 在集 控室 进行 ２ ７ 人 员 培 训 。人 员 培 训分 为 应 用 软件 组 态 熟 ， 常 出现死 机 、 明情 况 的初 始化 以及控 制 模 手 动紧急 停炉 。 经 不 培 训 和硬 件 维 护培 训 两部 分 ，这 两 部 分有 区别 。 块 输 出异 常等 现象 ；３历史 数 据 和数据 库 联接 功 ２ 关 于 ＭＦ 动作 回路 的 设 计 目前 有 带电 跳 和 最好是两方面都懂 ，对维护有非常重要的作用。 Ｔ 能 不 完善 ；． ２ ４温度 模 件测 量精 度 差 ；． 品备件 失 电跳两 种方 案。带 电跳采用 常开 接点进 行控 制 ， 系 统 的可 靠 性 是在 应 用 阶段 实 现 和提 高 的 ， 就 ２ ５备 也 问题。特别是使用周期较长的系统硬件设备的故 采用 常开 接 点进行 控 制 的方 案 虽减少 了误动 的可 是 说 将来 系 统 能 发挥 到什 么样 的水 平 ， 在 现 系统 障频率呈上升趋势，且部分硬件设备在市场已难 能性 ，但 增 加 了拒 动 的 可 能性 ，如 Ｄ Ｓ失 电 后 场能否长期稳定 的运行， Ｃ 和使用人员对系统的掌 以采 购 ， 重影 响设 备的安 全稳 定运行 。 已严 ＭＦ Ｔ不 ��
DCS系统可靠性分析及建议
DCS系统可靠性分析及建议摘要：随着DCS系统在电厂监控调节功能的不断增强、应用范围的不断扩大，其可靠性日益受到工程设计人员、基建人员及电厂维护人员的关注。
总结对几套DCS系统的维护工作情况，从DCS设备选型、基建到运行维护几个环节提出提高DCS系统可靠性的建议。
关键词：DCS可靠性系统选型及配置干扰冗余除尘降温试验校验周期1引言DCS是采用计算机技术、通讯技术和屏幕显示技术，实现对生产过程的数据采集、控制和保护功能，利用通讯技术实现数据共享的多计算机监控系统，其主要特点是功能分散、风险分散、数据共享。
随着电厂自动化水平的不断提高，DCS已是一种标准模式，其功能也不仅仅局限于热力系统控制及联锁保护等，发电机-变压器组、厂用电系统乃至自动同期、励磁等指标及可靠性要求很高的专用设备也开始用DCS实现其功能。
可以说DCS是发电机组名副其实的中枢神经，随着DCS监控调节功能、应用范围的不断扩大，其安全、可靠与否对机组安全稳定运行更加重要，因此有必要在DCS系统选型、设计、施工、调试、维护等不同阶段入手，采取有效手段提高DCS控制系统的整体可靠性。
2系统选型及配置不论在新建机组还是老机组进行的控制系统改造，均面临着如何选择性价比高的控制系统的问题。
下面从提高可靠性的角度来衡量，在DCS选型上应注意以下问题。
2.1控制系统的硬件一定要具有高的可靠性，在电子元件上的生产工艺各环节上采用成熟技术，模件卡板要具备热拨插功能。
DPU的响应、运算、存储能力要足够，I/O卡件要具备很强的隔离和抗干扰能力。
2.2控制系统从结构上要充分采用冗余技术。
对于控制系统的交换机、DPU 必须冗余，且冗余设备之间必须实现无扰切换。
2.3在DCS控制系统选型、设计、施工及调试过程中还要充分重视以下问题：a)主要控制器应采用冗余配置，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，均匀配置控制器负荷，一般控制器负荷不能超过50%。
DCS系统的可靠性与可维护性分析
DCS系统的可靠性与可维护性分析DCS系统（分散控制系统）是一种广泛应用于工业生产过程中的自动化控制系统。
它的主要功能是对生产过程中的参数进行监测和控制，以确保生产系统的正常运行。
在现代工业中，DCS系统扮演着至关重要的角色。
然而，由于其复杂性和高度集成性，DCS系统的可靠性和可维护性成为了工程师们关注的焦点。
DCS系统的可靠性分析旨在评估系统能够持续运行的能力。
它涉及到对DCS系统的各个组件进行故障分析和故障预测。
通过对系统故障的分析，工程师可以识别系统中潜在的故障源，并采取相应的措施来减少故障的发生。
同时，通过故障预测，工程师可以预先采取措施来避免系统故障，确保系统的持续稳定运行。
在进行可靠性分析时，可以采用故障树分析（FTA）和事件树分析（ETA）等方法。
故障树分析可以帮助工程师了解系统中不同组件之间的关系，并判断某个组件故障的概率。
事件树分析则用于评估系统在特定事件发生时的响应能力。
通过综合应用这些分析方法，工程师可以全面评估DCS系统的可靠性，识别潜在的故障和风险，并提出相应的改进措施。
除了可靠性分析，可维护性分析也是保证DCS系统正常运行的关键环节。
可维护性分析包括对系统组件的维护需求评估、维修时间评估以及备件管理等方面的考虑。
通过对DCS系统的维护需求评估，工程师可以确定系统所需的维护措施，包括定期维护、预防性维护和修复性维护等。
同时，维修时间评估可以帮助工程师合理安排维修计划，减少生产系统的停机时间。
备件管理是保证系统可维护性的关键因素之一，工程师需要根据系统的特点和使用情况，合理配置备件资源，以应对突发故障和维修需求。
DCS系统的可靠性与可维护性是相互关联的。
一方面，通过提高系统的可靠性，可以减少故障的发生，从而减少维护需求，提高系统的可维护性。
另一方面，通过合理的维护措施和维护时间管理，可以提高系统的可靠性并降低故障率。
因此，在实际工程应用中，工程师应综合考虑可靠性和可维护性因素，制定相应的管理策略和维护计划，以保证DCS系统的正常运行。
分散控制系统(DCS)的可靠性
分散控制系统(DCS)的可靠性摘要：分散控制系统（Distributed Control System），简称DCS的主要作用是对生产过程进行控制、监视、管理和决策，因此要求它必须具有很高的可靠性，这样才能保证工厂的安全、经济运行。
为了实现这一点，在分散控制系统中采用了许多提高可靠性的措施。
本文主要从可靠性的一般概念、可靠性分析方法、分散控制系统中采用的可靠性措施进行简单的论述。
关键词：分散控制系统（DCS），可靠性概述：可靠性的研究工作随着大规模计算机系统和国际性计算机通信网络的不断发展，可靠性问题己经成为一个十分重要的问题，可靠性理论也在这种形势下不断地发展和完善，可靠性技术的研究内容大致分为四个方面：可靠性设计、可靠性分析、可靠性试验、可靠性管理。
可靠性设计旨在按照一定的技术要求，设计和制造出可靠性高、不易损坏的产品；可靠性分析则是通过对有关数据的收集、分析和计算得出一些关于可靠性问题的评价和结论；可靠性试验是验证系统可靠性是否达到规定指标的手段，它能暴露系统设计中可能存在的问题；可靠性管理着眼于从管理方面提高整个系统的可靠性，例如制定合理的检修周期，配备合适的备品备件，安排适量的检修人员等。
在分散控制系统中，采用了许多提高可靠性的技术措施。
这些技术措施是建立在以下四种基本思想上的：一是要使系统本身不易发生故障，即所谓的故障预防；二是在系统发生故障时尽可能减少故障所造成的影响，即所谓的故障保安和故障弱化；三是当系统发生故障时，能够让系统继续运行，即所谓的故障容许；四是当系统发生故障时，可以在不停止系统运行的情况下进行维修，即所谓的在线维修。
基于这四种基本思想，分散控制系统中采用了各种各样的可靠性措施。
一、系统硬件的可靠性措施1、严格进行质量管理和提高系统硬件水平硬件是系统正常工作的物质基础，也是影响系统可靠性的关键所在。
因此，提高硬件的平均故障间隔时间（MTBF）是提高系统可靠性的重要措施。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
DCS热控保护系统可靠性评估
摘要:随着DCS系统在火电厂应用的飞速发展，DCS控制系统在电厂应用领域
上不断更新换代，拥有功能强大的系统模块和可靠、安全的运行环境，近些年来
甚至出现了全厂DCS控制系统，全厂集中控制运行，以及智能电厂等先进的控制
思想。
随着电力系统不断发展和扩大，国家电力行业规程和标准也在不断修订，
现在的DCS控制系统组态是以行业规程为基础，行业发展过程中积累的经验为补充，设计安全、可靠的控制系统。
可是有一些老旧机组DCS控制策略仍处于多年
前的技术水平，保护系统中存在误动和拒动的安全隐患。
因此，许多电厂对DCS
热控系统的可靠性评估需求日益提高。
关键词:热控保护系统;误动;拒动;保护失灵
DCS热控保护系统是火电厂DCS控制系统中不可或缺的组成部分，是机组设
备安全、稳定运行的重要保障。
机组主辅设备运行时，保护系统因逻辑判断错误
触发保护动作，造成设备停止运行，称为保护误动，影响设备稳定运行，甚至引
起机组事故停运，造成不必要的经济损失;机组主辅设备发生故障时，保护系统
没有判断此类故障，没有触发保护动作，称为保护拒动，可能造成设备损坏，甚
至人身事故。
热控保护系统误动和拒动造成保护失灵的情况时有发生，DCS热控
保护系统可靠性评估可以发现造成热控保护误动、拒动设计缺陷和漏洞，为火电
厂DCS保护系统升级改造提供重要依据。
1热工保护系统可靠性影响因素
1.1DCS热工保护系统设计
在对一些电厂评估过程中发现，新建机组DCS组态设计错误有很多方面原因:某些组态团队没有资质，人员缺少热控专业经验，对DCS组态形成固定思维;机
组调试过程试验方法不完善，各种工况考虑不周，缺项漏项时有发生。
再加上工
期压缩，成本压缩，不符合现场实际情况套用其他厂的组态，甚至出现“零组态”出厂，到现场后边组态边调试的恶劣情况。
有些电厂主、辅机保护未按本国电力
行业规程和规定进行设计，主观或者非主观变更、篡改热控保护系统设计，这种
现象屡见不鲜。
1.1.1主辅机设备停止状态逻辑判断设计不完善
DL/T261—2012《火力发电厂热工自动化系统可靠性评估技术导则》中要求“用于机组和主要辅机跳闸的输入信号，应通过硬接线直接接入对应保护单元的
输入通道”。
以FSSS锅炉主保护触发MFT条件中引风机全停为例，通过逻辑核
查发现，某些厂只用引风机停止一个信号判断，单点保护可能出现误动情况。
还
有某些厂用引风机停止信号、引风机运行信号取非、电流判断引风机停止3个信
号进行“三取二”，其中信号选择上，由于A、B两侧引风机信号分散设计到不
同的控制器，而FSSS控制器锅炉主保护逻辑中就需要通过控制器间的网络数据
传输来判断引风机全停，降低逻辑可靠性。
同时机组单侧风机运行时，1台风机
检修，某些厂引风机断路器检修位不能触发引风机停止信号和电流信号，从而无
法判断引风机停止状态，这时有可能造成锅炉主保护拒动。
因此，通过保护核查
评估，给予建议引风机全停判断通过2个引风机运行信号，1个引风机停止信号，硬接线接至锅炉FSSS控制器，采用“三取二”判断。
1.1.2模拟量阈值“三取二”判断
国家能源局新修订的《防止电力生产事故的二十五项重点要求》中防止热工
保护失灵9.4.3项要求:“所有重要的主、辅机保护都应采用“三取二”的逻辑
判断方式”。
通过保护评估发现有些厂将3个模拟量信号“三取二”后再阈值判断，输出参与保护逻辑，还发现较多“三取二”设计不完善，未考虑测点质量、
测点故障情况的处理方式，这会直接导致某些极端情况下的保护误动或者拒动。
1.1.3单个测点参与保护的防误动设计不完善
运行多年的老旧机组，由于最初设计时，技术落后，规程要求不完善，导致
有些设计对机组安全稳定运行造成隐患。
例如热电阻温度测点参与保护逻辑，就
需要温升率超限切除保护，来防止单点保护误动。
DL/T261—2012《火力发电厂
热工自动化系统可靠性评估技术导则》中要求“参与保护的缓慢变化参数，应设
置信号变化速率越限报警且保护自动切除功能，信号恢复时保护功能应自动复归，报警信号手动复归”。
图1热电阻速率超限保护切除逻辑
1.1.4热控保护系统设计不满足分散控制系统配置的基本要求
核查中发现，DCS热控保护系统在基本配置、冗余配置、功能配置、后备安全、测点配置方面的问题尤为突出，问题较多。
在基本配置上应充分考虑机组自
身的特点，基建期间所处的历史条件，综合分析整改的可行性和难易程度。
以上
列举不仅限于此，例如:备用变频泵连锁启动，指令跟踪跳闸泵反馈;手动停机按
钮未冗余配置;主保护软、硬逻辑未独立试验;两路AST电磁阀电源未独立设计;
引风机无MFT超驰回路设计;送引风机炉膛压力方向闭锁;主保护未按规程设计缺
项等问题。
1.2电力行业规程修订
国家能源局在2014年4月15日颁布《防止电力生产事故的二十五项重点要
求及编制释义》，新旧标准差异较多，需要结合新“二十五项反措”评估电厂保
护系统。
近两年来，大量的电力行业规程和国家规程标准修订，新旧标准存在差异，同时也要求对现场实际情况修改符合规程标准的逻辑，DCS热控保护评估为
此提供依据和修改建议。
2评估内容
2.1热工保护系统管理评估
核查内容:核查主辅机设计备厂家资料归档情况;定值管理，保护定值更新情况，取样装置定期校验合格证;保护系统定期试验记录;热工班组维护记录，闭环管理情况;保护逻辑修改记录;保护条件强制表单;逻辑说明更新情况等。
2.2热工保护系统性能评估
核查内容:DCS系统电源配置;DCS系统控制器扫描周期、负荷率等基本配置;报警系统;校时系统;SOE记录;网络配置等。
2.3热工保护系统组态设计评估
核查内容:测点分配情况;保护逻辑是否符合行业最新规程要求;结合以往事故案例，事故分析结果，核查该厂热控保护设计缺陷;核查主辅机热控保护存在误动、拒动的安全隐患;核查MCS系统保护限制条件等。
2.4热工保护系统硬回路评估
核查内容:核查MFT、ETS硬回路设计是否合理，是否与实际情况相符;核查机组启动前主保护试验方案是否正确;核查独立于DCS系统的联锁硬回路，例如直流油泵等。
3结束语
通过DCS系统保护评估，提出了DCS系统中存在误动和拒动的缺陷，分析了可能造成的危害，预估风险情况和对机组运行的影响，在设计过程中违背了哪些规程，最终提出整改优化建议，为机组停机大修改造提供了重要依据。
参考文献:
［1］徐兵．火力发电厂机组主辅机保护连锁可靠性核查的必要性和方法［J］．科技视界，2017(11):55，62．
［2］兰俊杰．浅谈电厂热控系统的可靠性［J］．科技风，2017
(18):211．
［3］刘晓．电厂热控DCS控制保护回路误动作原因与处理措施探讨
［J］．现代工业经济和信息化，2019，9(6):109
－110．
［4］李长更．火电机组单测点温度保护控制策略优化［J］．云南电力技术，2017，45(5):59－63．。