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一、系统概述:

1.DCS系统的特点

DCS系统又称分散控制系统，是计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和控制的一种新型控制技术。其功能特点是:通用性强、系统配置灵活、控制功能完善、数据处理方便、集中显示操作、人机界面友好、安装简单规范、调试方便、运行安全可靠等。

2.分散控制系统的组成

作为一个纵向分层、横向分散的大型综合控制系统，它依靠多层计算机网络将分布在全厂的各种控制设备的数据处理设备连接起来，实现各部分信息的协调，完成控制、管理和决策的功能。

1)其硬件设备由管理和操作应用工作站、现场控制站和通信网络组成。

管理操作应用工作站包括工程师站、操作员站、历史数据站等各种功能服务站。

工程师站为技术人员提供生成控制系统的人机界面，主要用于系统配置和维护。技术人员还可以通过工程师站监控应用系统。

b .操作员总理提供技术人员与系统数据库之间的人机交互界面，用于监视数据的状态值显示和操作员对数据点的操作。

c .历史站为组态软件保存整个系统的历史数据，实现历史趋势显示、报表打印和事故回忆功能。

现场控制站用于现场信号的采集、处理和控制策略的实现，具有可靠的冗余保障和网络通信功能。

通信网络连接分散控制系统的所有分散部分，完成数据、指令等信息的传输。为了保证DCS的可靠性，电源、通信网络和过程控制站均采用冗余配置。

2)集散控制系统软件由实时多任务操作系统、数据库管理系统、数据通信软件、组态软件和各种应用软件组成。

3)分散控制系统在结构上采用模块化设计方法。通过灵活配置和合理配置，可实现模拟控制系统(MCS)、数据采集系统(DAS)、锅炉燃烧控制和炉膛安全系统(FSSS)、顺序控制系统(SCS)等功能。

3.术语解释

DCS分散控制系统是指控制功能分散、风险分散、操作显示集中、结构分散的智能网络控制系统。

DAS数据采集系统是指利用数字计算机控制系统检测工艺系统和设备的运行参数和状态，对检测结果进行处理、记录、显示和报警，对机组的运行进行计算和分析，并提供运行指导的监控系统。

MCS模拟控制系统是指通过控制变量自动完成被控变量调节的回路。

CCS协调控制系统是指对锅炉-汽轮发电机组进行整体控制，通过一个控制回路协调锅炉和汽轮机在自动状态下的运行，向锅炉和汽轮机的自动控制系统发出指令，以满足负荷变化的需要，尽可能充分发挥机组的调频调峰能力。它的直接执行层是锅炉燃料控制系统和汽轮机控制系统。

SCS顺序控制系统是指按照运行规律规定的顺序(输入信号条件顺序、动作顺序或时间顺序)启动或停止火电机组辅机和辅助系统的自动控制系统。

FSSS炉膛安全监控系统是指自动控制锅炉点火和油枪，防止燃烧熄火和过压引起炉膛爆炸(内爆或爆炸)的自动化系统。它包括燃烧器控制系统BCS和炉膛安全系统FSS。

AGC自动发电控制是电网调度根据电网对各电厂的负荷要求，自动控制机组发电功率的系统。

MFT全燃料跳闸是指在保护信号命令动作或手动操作后，迅速切断所有进入炉膛的燃料的措施。

DEH汽轮机数字电液控制系统是由敏感元件、根据电气原理设计的数字电路、根据液压原理设计的放大元件和液压伺服机构组成的汽轮机控制系统。

ATC或ATSC汽轮机自动启动。根据汽轮机的运行参数和热应力计算，汽轮机按程序从盘车到初负荷自动启动。

OPC超速保护控制功能是一种抑制超速的控制功能，有两种常见类型:

一、当汽轮机转速达到103%额定转速时，中、高压调节阀自动关闭；当速度恢复正常时，打开这些阀门以保持额定速度。

二。当汽轮机转速加速时，发出超驰命令，关闭高、中压调速阀；当加速度为0时，正常速度由正常速度控制回路维持。

BPC旁路控制系统是汽轮机旁路系统自动投入和旁路系统蒸汽压力温度自动控制系统的总称。

ETS汽轮机紧急跳闸系统是在汽轮机运行过程中，当机组重要参数越线等异常工况下，实现汽轮机运行紧急停止的控制系统。

MEH给水泵电液调节系统是采用微机控制和液压执行机构实现控制逻辑，驱动给水泵汽轮机的控制系统。

UPS不间断电源

RB辅机故障减负荷是针对机组主辅机故障的一种控制措施，即当主辅机(如给水泵、鼓风机、引风机等)发生故障时，能快速降低机组负荷。

4.分散控制系统运行维护的主要内容

包括系统投入运行前必要项目的检查，检查合格且一切准备就绪后系统通电，按相关步骤启动系统，检查系统各部分正常，然后投入联机运行。系统正常运行后，做好日常维护，发现问题及时查找原因，根据热控系统运行情况决定热控设备的投入和退出。

5.分散控制系统的常见故障

1)通信网络故障主要有节点总线故障、本地总线故障和地址识别错误。

2)硬件故障，主要是人机界面故障和流程通道故障。

3)人为故障、系统维护或故障处理中的误操作。

4)电源故障

5) SOE不能正常工作

6)干扰导致的故障。主要包括系统的接地情况、供电质量、过程控制处理器的主备处理器切换、大功率无线通信设备等。

6.分散控制系统的测试

1)模拟控制系统扰动测试

投入运行的模拟控制系统应定期进行扰动测试，分为内部扰动测试和外部扰动测试。

A.内部扰动试验(含定值扰动):要求在70%负荷下进行，扰动量为调谐介质全量程的10%。

B.外部扰动试验(负荷扰动):负荷扰动试验可在机组负荷在70%以上时进行，负荷按快、中、慢三种工况变化。

主要测试包括:

机组BCS的扰动试验

条件:A汽包水位调整到合适位置，负荷保持不变。

b炉膛负压调节系统和送风调节系统处于自动状态。

c .在稳定工况下，主蒸汽压力应保持在给定值的0.2MPa范围内。

给粉机运行正常。将中级给粉机投入自动调节，手动给粉机转速约为450~500转/分。

e .试验期间，应有一名消防员和一名工作管理员。

f .对主控班技术人员、生产部专业工人、热工专业工人、炉运专业工人进行现场监督和指导。

改变主蒸汽压力定值的扰动试验

条件同上

机组送风调节系统的AFSC扰动试验

条件:A汽包水位调整到合适位置，负荷保持不变。

氧气和空气量变送器指示准确。

c炉膛负压调节系统处于自动状态。

鼓风机挡板有一定的调节余量。

e .在稳定工况下，主蒸汽压力应保持在给定值的0.2MPa范围内。

f .试验时，应有一名司炉工和一名主管以上的工作人员进行操作。

g主控班技术人员、生产部门专家、热工专家、炉运专家现场监督和指导。

单元机组协调控制系统的CCS扰动试验

条件:A汽包水位调整到合适位置，负荷保持不变。

b炉膛负压调节系统、燃料调节系统和送风调节系统处于自动状态。

c .在稳定工况下，主蒸汽压力应保持在给定值的0.2MPa范围内。

d .试验时，应有一名司炉工和一名工作负责人或以上进行操作。

e .对主控班技术人员、生产部专业工人、热工专业工人、炉运专业工人进行现场监督和指导。

2)控制其他功能测试

机组RB试验

测试条件:

A.CCS和FSSS的冷态RB试验和两个系统联调时的冷态RB试验已经完成并成功；其他热力系统及机、炉、电等相关专业的冷热试验已完成。

b .在机组满负荷的情况下，下列自动系统已经运行:

协调控制系统。可以正常运行，TF模式正常工作。

除氧器水位控制系统

炉膛负压控制系统

供气控制系统

主燃料控制系统

给水控制系统中蒸汽泵的三冲量控制系统

入口蒸汽温度控制系统

再热蒸汽温度控制系统

DEH在协调模式下正常运行。

FSSS大联锁试验成功，RB动作逻辑正常。

TF模式调整符合要求。

“机组负荷摆动试验”已经完成，控制性能满足机组运行要求。

主、辅设备无重大缺陷。

DEH系统TPC功能试验成功，减负荷率满足要求。

测试简介:(鼓风机RB)

机组负荷在180MW以上时。动作过程:当负荷大于180MW时，一台送风机跳闸后，CCS自动将控制方式从协调切换到TF，停止ADS(远程自动调度方式)，将主蒸汽压力设定值锁定在合适的位置，CCS侧汽轮机控制自动切换到TF，防止压力下降过大。同时炉侧FSSS切两层手动给磨煤机剩余两层，LDC(负荷指令计算机)输出降低负荷。

AGC测试。检查机组适应负荷指令要求变化的能力，使机组在一定范围内以一定的速率跟踪中间调节所需的负荷指令输出。

机组甩负荷试验。汽轮机调节系统的质量。

3)保护联锁试验

锅炉保护联锁试验

风扇联锁测试

研磨组联锁试验

锅炉所有阀门的调试

机炉电大联锁

大修变更的保护联锁试验

运行异常时的保护联锁试验

7.DCS系统故障应急处理措施的基本原则

1)DCS系统的紧急处理措施

当所有操作员站故障(所有上位机空白或死机)时，若主备用硬手动操作和监控仪表可用，并能暂时维持机组正常运行，则转为备用运行方式，同时排除故障，转为操作员站运行方式，否则应立即停机。

当所有操作员站出现故障(所有上位机空白或死机)时，没有可靠后备硬手动操作和监控仪表的机组应立即停机。

当分散控制系统通信网络出现故障时，所有数据无法刷新(崩溃)，应采取上述措施。

当主模拟量控制MCS系统的通信网络出现故障或主、辅控制单元DPU均出现故障(死机或停电)时，没有可靠的后备硬手动操作和监视仪表的机组应停机，当机组的安全可靠运行不能维持时，应立即停机。

当FSSS系统通信网络出现故障或主、辅控制单元DPU均出现故障(死机或停电)时，没有可靠的后备硬手动操作和监视仪表的机组应停机，不能维持机组安全可靠运行时应立即停机。

DCS系统功能故障的应急处理措施

当部分操作员站故障，只有少数操作员站能监视和操作时，可用的操作员站应继续维持机组的稳定运行，但此时应停止重大操作，进行事故预测，并联系检修人员处理。

当DEH失电导致汽轮机跳闸时，应视为汽轮机跳闸。如果没有导致汽轮机跳闸，将DEH切至硬手动操作，并继续保持机组的稳定运行。但此时如无特殊情况应停止运行，并对事故进行预测，立即联系维修人员。

FSSS(或CCS)失电后MFT保护应及时动作，否则应手动停止。若手动MFT按钮无效，应立即采取“停止甲、乙排粉机、磨煤机、给煤机电源，停止给粉机工作，停止备用电源”措施，同时关闭进油速断阀和回油再循环阀。

辅机程控失电后，运行人员应尽力稳定机组运行，加强监视，并立即联系检修。如果运行无法维持(运行设备跳闸，备用设备无法启动)，应采取紧急措施停止机组运行。

3)一对dpu同时下线的应急措施

当DCS系统控制单元DPU的一对主、辅dpu脱机时，不必停机，应立即联系维护人员处理。维护人员应检查哪些点被其他系统调用，并参与保护或联锁。在(DPU)提升为主控前，应暂时解除保护或联锁。

当ECS系统控制单元(DPU)的一对主副dpu出现离线故障时，不必停机，立即联系维修人员处理。电气专业将根据机组实际运行情况，采取相应的安全措施后，在线更换DPU。

当通用MCS系统控制单元(DPU)的一对主、辅dpu出现离线故障时，根据机组运行情况，如果运行参数达到停机，应采取紧急措施停止机组运行。

当SCS系统控制单元(DPU)的一对主、辅dpu出现离线故障时，应设法稳定机组运行，运行人员应加强监视，并立即联系维护人员处理。当设备运行无法维持时(运行设备跳闸，备用设备无法启动)，应采取紧急措施停止机组运行。

当FSSS系统控制单元(DPU)的一对主、辅dpu脱机时，应采取紧急措施停止该单元的运行。若手动MFT按钮无效，应采取措施同时停止甲、乙排粉机、甲、乙磨煤机、甲类给煤机、给粉机及备用电源供电，关闭进油速断阀及回油再循环阀。

当IDAS系统(小型数据采集系统)的控制单元(DPU)出现离线故障时，不必停机，应立即联系维护人员在线更换DPU。

当DEH系统控制单元(DPU)的一对主辅dpu出现离线故障时，将DEH切至硬运行，DEH切至硬运行，继续维持机组稳定运行。但此时如无特殊情况应停止运行，并对机组的事故进行预测。同时，应立即联系维护人员在线更换DPU。

4)单DPU离线的应急处理措施

无论哪个系统控制单元(DPU)出现单个DPU离线故障，运行应及时联系维护人员进行在线更换。

如果系统控制单元(DPU)单个DPU运行，出现离线故障，则按照两个dpu都离线时的安全措施处理。

5)配置文件丢失的应急处理措施

当发现DAS系统、ECS系统和DEH系统控制单元(DPU)的一对主辅dpu的配置文件丢失时，运行人员应及时联系维护人员进行处理。维护人员要做到以下几点:下载配置文件处于辅控状态的DPU，根据测点调用确认哪些点需要强制，强制完成后将辅控的DPU提升到主控。

当发现MCS系统控制单元(DPU)的一对主、辅dpu的配置文件丢失时，操作员应及时联系维护人员进行处理。根据配置文件丢失或备份硬手动操作和监控仪表设置的实际情况，决定是否关机。维护人员应遵循以下处理步骤:下载辅控DPU的完整配置，升级到主控前检查配置文件，确认配置文件正确。对于可能引起扰动的设备，应根据现场设备的实际反馈值设定AO输出，然后将辅助控制DPU升级为主控制。

当发现SCS系统控制单元(DPU)的一对主、辅dpu丢失时，运营会及时通知维护。根据组态文件丢失的实际情况，按以下步骤决定停炉或停炉或抢险:下载辅控DPU完整组态，升级到主控前检查组态，确认组态正确。对于会引起扰动的设备，要根据现场实际设备的反馈来设定DO输出，确认全部错误后再将辅助控制DPU提升为主控制。

当发现FSSS系统控制单元DPU组态文件丢失时，应根据机组运行情况紧急停止机组运行。若手动MFT按钮无效，应采取措施同时停止甲、乙排粉机、磨煤机、给煤机电源，同时关闭给粉机及备用电源。