DCS 采用了愛默生過程控制公司的最新 OVAT ION-XP版控制系統(tǒng), 極大地改善了機組運行環(huán)境, 提高了熱工自動化水平, 便于熱控設備的維護管理, 特別是要硬件系統(tǒng)的開放性、接口的靈活性、模塊化的設計、在流程畫面的漢化、控制策略的修改、歷史趨勢的記錄及事故分析方面優(yōu)勢非常明顯。但是由于對 DCS 系統(tǒng)的了解不夠以及DCS
系統(tǒng)本身的特性, 為了預防運行過程中或多或少出現(xiàn)影響機組安全與可靠性的故障, 在這里筆者參照DCS 系統(tǒng)通常的故障情況, 針對 OVAT ION-XP版系統(tǒng)進行可靠性分析和故障預防。就目前運行的 DCS 系統(tǒng)來看, 不管是通訊網絡、服務器還是現(xiàn)場控制器DPU, 都配置了冗余結構, 雖然加大了硬件設備成本和消耗費用, 權衡其利害關系, 不難得出冗余措施在維持機組安全、穩(wěn)定方面起到了很大的作用, 在發(fā)電企業(yè)中的廣泛應用是毋庸置疑的。

     但是有一點, 當主設備發(fā)生故障, 熱備份狀態(tài)的冗余設備就必須頂上工作, 可目前集團公司所轄發(fā)電廠部分機組DCS系統(tǒng)冗余設備的切換就不是很好, 有的不能切換, 有的自己來回亂切, 河津發(fā)電廠一期工程2 臺機組采用的日本三菱DIASYSU P 控制系統(tǒng)的DAS 服務器也經常出現(xiàn)該情況。這個問題希望各廠家切實解決是非常重要的事情, 它是降低 DCS 系統(tǒng)故障的關鍵。OVAT ION-XP系統(tǒng)在Ovat ion 數(shù)據(jù)網絡、以太網 ( Ethernet ) 網絡、Ovation 控制器、Ov at ionI/ O 模塊、系統(tǒng)供電電源、處理器電源分配模塊、操作員工作站、網絡服務器和集線器等方面使用了冗余組態(tài)方式, 以求獲得較高的系統(tǒng)可靠性。當發(fā)生下列情況, 系統(tǒng)可啟動自動越過功能, 無擾動越過故障, 包括控制處理器故障; 網絡控制器故障; I/ O 接口故障; 控制處理器的電源被拉開; 控制處理器復位; 網絡部分斷線。就目前 OVAT ION-XP 其他版本的應用情況來看, 備用系統(tǒng)的切換平穩(wěn)、可靠。OVATION 系統(tǒng)的冗余故障預防方面僅需檢修和運行人員熟悉系統(tǒng)各部件上的指示燈、聲光報警、狀態(tài)信息圖, 及時做出準確判斷,并對故障部分進行處理和備用恢復。
   通訊故障

a) 通訊負荷過重。該現(xiàn)象較為隱蔽, 機組運行操作不頻繁時, 通訊正常。而操作多時, 引起通訊堵塞, 通常為事故緊急處理時操作很多。例如:河津發(fā)電廠一期的 DCS 覆蓋面相對要少, 進行邏輯組態(tài)分配時, 又嚴格控制各 DPU 站的負荷率,保證了數(shù)據(jù)通訊余量, 該 DCS 系統(tǒng)運行死機故障相對減少。
b) 通訊電纜連接不牢靠也是引起通訊故障的原因, 特別是通訊電纜插頭處。而且往往1 根電纜出問題容易造成另1 根電纜也發(fā)生故障。在設備檢修時有時觸碰到了通訊電纜會使插頭接觸不好, 有時通訊電纜很長, 如連接到操作員站的電纜特別容易受到干擾。早期 DCS 系統(tǒng)多采用總線式結構的同軸電纜連接, 而現(xiàn)多為雙絞線連接, RJ-45 接頭
特容易出現(xiàn)接觸不良, 從安全通報的情況來看, 集團公司內有的廠就出現(xiàn)過通訊電纜接觸不好造成操作站死機的情況。
c) 抗干擾性。計算機控制系統(tǒng)是眾多電子、機械部件組成的復雜系統(tǒng), 所處的環(huán)境又比較惡劣, 因此對系統(tǒng)的干擾因素較多。如大功率電氣設備、輸電線路的電磁場、無線通訊、雷電等氣象變化; 自身元器件的熱噪聲、信號輸入輸出回路、電源回路干擾等。OVAT ION-XP系統(tǒng)在河津發(fā)電廠的應用情況是OV ATION 包括了目前 DCS 系統(tǒng)的所有功能:數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、模擬量控制系統(tǒng)、爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)字電液控制系統(tǒng)、汽機危急遮斷系統(tǒng)、順序控制系統(tǒng)、旁路控制系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、空冷控制系統(tǒng)并且采用了取消基地式調節(jié)儀和減少就地PLC 控制, 全部納入DCS 的設計思想, 涵蓋的設備范圍非常大。為了保障各控制站的低 CPU 通訊負荷, 控制站數(shù)量、I/ O 卡件數(shù)量較多。OVA-T ION 控制器采用高性能奔騰處理器設計, 保障了通訊負荷情況。良好的機柜、電源分配模塊、轉換板等設備的接地設計、雙絞線傳輸信號可以消除電磁場的干擾、信號屏蔽線可有效防止靜電干擾、良好的供電措施等等抗干擾技術的應用都保障了系統(tǒng)具有較強的抗干擾性。使用 OVA TION 系統(tǒng)必須加強通訊卡件松動或損壞的情況的檢查, 尤其是防止強電串入造成 DCS 卡件損毀; 要防止 RJ-45 接頭的松動, 尤其是灰塵較大時, 更易發(fā)生接觸不良的情況; 網絡設備的接口嚴禁亂接其它設備。
 

機軟件故障
在計算機控制系統(tǒng)中, 軟件的可靠性比硬件的可靠性占有更重要的位置。軟件故障主要來源于系統(tǒng)軟件故障和應用軟件故障。系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)以及各種編程語言等。OVAT ION 系統(tǒng)操作系統(tǒng)是Window s-XP, 視窗系統(tǒng)比U NIX 更容易死機。一則是操作系統(tǒng)本身的穩(wěn)定性, 并且是各類計算機病毒的主要攻擊對象, 加之PC 機提供了極為方便的文件拷貝方式(如U SB 接口) , 技術上必須大力防范, 同時加強人員管理; 再則就是通常 Windows 應用軟件偶爾會和操作系統(tǒng)發(fā)生沖突, OVAT ION 應用軟件是1組工具程序的集成, 雖然采用了模塊化設計技術,但是由于功能比較強大和復雜, 重要程序各不相同, 又是新開發(fā)的基于 Windows -XP 的版本, 應用軟件本身也可能有些問題尚未暴露出來。另外, OVAT ION 系統(tǒng)是服務器結構的, 服務器要長期讀寫硬盤, 使得硬盤碎片、垃圾文件逐漸增多, 硬盤空間變小, 嚴重的會造成硬盤出現(xiàn)壞道、壞扇區(qū), 確實有電廠 DCS 系統(tǒng)系統(tǒng)由于硬盤容量不夠, 造成服務器死機。控制系統(tǒng)中除了服務器外, 更須嚴格注意歷史數(shù)據(jù)站的軟件運行狀態(tài),因為歷史數(shù)據(jù)站對整個控制系統(tǒng)的實時過程數(shù)據(jù)、報警、SOE、操作員記錄提供大容量的存儲, 使用最為頻繁。