2016-10-25 12:52:12 |人围观 |
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随着dcs在大型火电厂的普遍应用，如何确定DCS检修内容、检修周期及维修项目才能保证DCS在火电厂应用条件下安全运行，是提高其可靠性的关键。实际应用中，应充分利用计算机系统自诊断功能，及早发现异常情况，防止模件故障；检修时也要有合理的检修工艺和程序，兼顾DCS本身检修和重视控制系统外部设备的检修，并要根据DCS系统特性列出检修注意事项，做好一定的防护措施，以避免DCS装置模件在检修中受到损害。
1、DCS大、小修项目
根据计算机控制设备特点，DCS除像常规控制设备一样进行外围设备检修外，随机组大小修至少要进行以下项目的检修，即模件组态拷贝，核实控制模件标志和地址；清扫电源、模件及防尘滤网，检查紧固控制柜接线，进行接地系统检查，冷却风扇检修，电源设备检修测试；重要测量和保护信号线路绝缘检查；电子室温度、湿度及含尘量检修前测试，检修后复查；模件电源及冗余模件的切换试验；报警及保护功能测试；通信、手动操作站检查；进行卡进行校验等；检修前要做好充分的准备工作，检修中要严格执行工序卡制度，并认真做好检修记录，对电源、模件等测试要仔细填写测试报告。
（1） 大修项目
DCS系统大修随机组主设备大修进行，大修项目因包括以下内容：
1） 对控制设备进行全面检查，作好记录。
2） 拷贝所有模件的组态，核实模件的标志和地址。
3） 清扫控制柜电源及模件，清理盘柜防尘滤网。
4） 检查、紧固控制柜接线及固定螺丝。
5） 接地系统检查，电源性能测试，线路绝缘测试。
6） 对控制柜进行防尘、密封处理，更换冷却风扇。
7） 记录仪、打印机、报警窗、人机接口设备等检修。
8） 消除运行中无法处理的缺陷，恢复和完善各种标志。
9） 硬件设备功能试验，组态软件装载及检查。
10）测量模件校验，现场设备检修。
11）保护联锁试验。
12）电缆、管路及其附件检查、更换。
（2） 小修项目
DCS系统小修随机组小修进行，小修项目应包括以下内容：
1） 清理盘柜防尘滤网，检查各种冷却风扇。
2） 电源及模件工作状态检查。
3） 硬件设备功能试验。
4） 消除运行中无法处理的缺陷。
5） 部分就地设备检修；部分I/O模件校验。
6） 机组主保护及联锁试验。
2、系统停机后的一般性检查与质量要求
DCS采用大规模集成电路及计算机技术，需要有良好的外部环境。因此不仅需定期对模件进行清理，在停机检修时更要做好清理工作，主要清除模件上的灰尘、污垢、腐蚀性油污及其污染物，清洁处理应在防静电工作台上进行，以防静电放电损坏模件。模件清扫时，应使用洁净的仪用空气，气源管前部禁止用金属管子，毛刷应经常对地放电，吹出灰尘要用吸尘器吸净，避免腐蚀电路板，更要防止产生静电。系统停机后的一般性检查与质量要求如下。
（1） 检查环境条件。电子设备室、工程师室内和环境温度、湿度、清洁度，应符合有关规程或生产厂家的规定；集控室内光线充足，具备操作员操作监视的条件。
（2） 外观检查。检查系统设备的外观应完好，无缺件、锈蚀、变形和明显的损伤。有电源回路的电源熔丝和模件的通道熔丝应符合使用设备的要求；如有损坏应作好记录，并予以更换。各系统设备应摆放整齐，各种标识应齐全、清晰、明确。
（3） 必须在系统或设备停电后进行设备的清扫工作。
（4） 对于有防静电要求的设备，检修时必须作好防静电工作，工作人员必须带好防静电接地畹带，并尽可能不触电及电路部分；设备应放在防静电板上，吹扫用设备应接地，以防止静电放电损坏设备。
（5） 清洁用吸尘器必须有足够大的功率，以便及时吸走扬起的灰尘。设备清洗必须使用专用清洗剂。清洁要使用洁净的仪用空气进行，气源管前部禁止用金属管子，毛刷应经常对地放电，吹出的灰尘要用吸尘器吸净，避免腐蚀电路板，更要防止产生静电。
（6） 检查各设备内外的各部件应安装牢固无松动，安装螺钉齐全。电缆敷设捆扎整齐美观，标志齐全清晰。
（7） 电源线路及元件的处理。电源线路及元件也要按清洁和吹扫模件的方法进行清扫，组装后进行性能测试。
（8） 带有冷却风扇的，一定要检查冷却风扇工作是否正常，并对其清洗和吹扫或更新，以防DCS运行中因冷却风扇故障，引起机柜温度过高，诱发模件故障。
（9） 线路检查。
1） 大修中应对重要保护、测量信号及线路绝缘进行检查。绝缘检查应使用符合标准的摇表进行。测试绝缘前，应将被测电缆与控制设备分开，以免损坏控制设备。
2） 紧固接线时，应对接线混乱部位进行整理，整理后要核对接线的正确性，必要时进行试验。
（10） 控制电缆的布置要做到强电与弱电分开敷设，防止强电造成的磁场干扰，所有二次回路测量电缆和控制电缆必须避开热源。
（11） 控制室、开关室、计算机室等通往电缆夹层、隧道、穿越楼板、墙壁、柜、盘等出的所有电缆必须刷防火涂料，并注意粉刷间隔，采用合格的不然或阻燃材料封堵。
（12） 对进入机组主厂房（机本体、炉本体、喷燃器等部位）以及输煤、燃油和其他易燃爆场所的电缆，选用耐高温阻燃电缆。
3、DCS 检修前的准备
(一)DCS系统停运前运行准备工作
（1） 系统的运行状况进行仔细检查，并做好异常情况记录，以便有针对性地进行检修。
（2） 检查测量控制室温度、工程师事和电子设备间温度及湿度，应符合有关规定或规程要求。检查现场总线和远程I/O的就地机柜的环境条件。检查冷却风扇的运转情况，记录有问题冷却风扇。
（3） 检查各机柜供电电压和UPS供电电压及机柜内各类直流电源电压、各类打印记录和硬拷贝、各模件状态指示和出错信息。各通道的强置或退出扫描状况、各操作员站和服务站运行状况、通信网络的运行状况等。www.diangon.com
（4） 系统停运检修前应做好软件和数据的完全备份工作。对于储存在易失存储器（如RAM电子盘）内的数据和文件，应及时上传并备份。
（5） 检查系统报警记录，是否存在系统异常记录，如冗余失去、异常切换、重要信号丢失、数据溢出、总线频繁切换等。启动自诊断系统，记录系统自诊断结果，检查是否有异常。
（6） 检查系统运行日志、数据库运行报警日志，对异常记录重点关注，并检查日常维护消缺记录，记录须停机消缺项目。
（二）系统停用原则
DL/T774―2001《火力发电厂分散控制系统运行检修导则》中指出，DCS系统应连接供电运行，局部检修宜停止相应的DCS设备电源。所以系统停用时要做好有关准备工作，再停电。其停电原则参考如下：
（1） 首先要确认与DCS 有关生产过程已全部退出运行再停运系统，否则应做好有关的隔离措施或禁止停运整个DCS系统。确认与停电相关的所有子系统，均已退出运行并允许该系统停电。
（2） 确认所有需检查、处理和信息保存工作均已结束；系统经确认吾人工作，停电所需手续办理齐全。
（3） 系统停电不得随意直接关闭电源，应依次按照先关闭个操作员站主电源，屏幕显示器、打印机等电源，再关闭现场控制站现场、系统及总电源开关的步骤进行。
（4） 工作站停用一定要先执行停机程序后再停电。
4、 电源设备检修与质量要求
电源质量同样影响系统的稳定运行。用于DCS系统的电源既要保证电压的稳定，也要保证在一路电源故障时，无扰切换至另一路电源，否则会对系统工作产生干扰。
根据DL/T774-2001《火力发电厂分散控制系统运行检修导则》及有关规程要求，编者编制了电源系统检修的基本原则。电源设备检修应在停电后进行，检修前对电源开关设置及接线做好记录，对电源进行通电试验，调整有关参数，使其符合制造厂家要求。
（一） 电源系统技术指标
（1）不间断电源（UPS）
1） 分散控制系统宜采用双路UPS冗余方式供电，每路进线分别接在不同供电的母线段上；
2） UPS二次侧不经批准不得随意接入新的负载。最大负载情况下，UPS容量应有20%~30%余量；
3） UPS供电主要技术指标:
电压波动小于10%额定电压；
频率范围50Hz±0.5Hz；
波形失真不大于5%；
备用电源切控时间小于5ms；
电压稳定度：稳态时不大于±5%额定电压，动态时不大于±10%；
频率稳定度：稳态时不大于±1%额定电压，动态过程不大于±10%；
UPS应有过电流、过电压、输入浪涌保护功能，并有故障切换报警显示。
（2）电源隔离及电源分配
1） 分散控制系统电源必须由UPS提供，不能直接由厂用电提供。
2） UPS输出侧不允许接地时，应采用隔离变压器进行隔离，以便隔离变压器二次侧接地。
3） 每次检修时均要检查UPS输出侧电源分配盘电源开关或熔断器等。
4） 供电线径取决于DCS系统负载，地线线径应与供电线径相同。
（二） 电源系统检修与质量要求
（1） 热控自备ups电源
1） 机组停运，系统退出运行。正常停运热控自备UPS电源所供电的用电设备，然后关掉UPS的开关，拔掉UPS的连接插头；
2） 对UPS进行清扫，外观检查应清洁无灰、无污渍；输出侧电源分配盘电源开关、熔丝及插座完好（若不好应予以修复），紧固各接线；UPS蓄电池应无漏液，否则更换蓄电池；
3） 接通电源，热控自备UPS启动自检正常，各指示灯正常，无出错报警；测量热工自备UPS电源各参数应符合制造厂家规定。
（2） 电气UPS来电源检查，应符合DCS系统的电源指标要求。
（3） I/O电源、系统电源和机柜电源。
1） 清扫与一般检查；
a. 停用相关系统，对各电源插头或连县做好标记后拔出，将整个电源（模块）取下。
b. 清扫电源设备和风扇，小心拆下电源内部配件，仔细检查内部印刷线路板上应无烧焦痕迹，个元件应无脱焊，个连线、连接电缆、信号线、电源线、接地线应无断线或松动，并重新紧固；电源内部大电容应无膨胀变形或漏液现象，够则应予以更换为相同规格的电容；检查熔丝，若有损坏应查明原因后换上符合规格要求的熔丝。
c. 测量变压器一次、二次之间和一次端子对地间的绝缘电阻，应不小于50MΩ。
d. 装复电源内部配件，检修后设备应清洁无灰、无污渍。
2)上电检查试验：
a. 通电前检查电源电压等级设置应正确；通电后电源装置应无异常、无异味；温升应正常；风扇转动应正常、无卡涩（否则更换风扇）；根据要求测量各输出电压应符合要求。
b. 启动整个子系统，工作应正常无故障报警，电源指示灯应指示正常。
c. 对每个冗余的电源，关掉其中一路，检查响应的控制器应能正常工作，若有异常应进行处理或更换相应电源。
（4） 对两路电源的切换功能检查，两路电源切换时间不大于5ms。
（三） UPS性能试验
（1）输出电压的测量
1） 找一个0―250V变流调压器，将热工自备UPS电源输入端接到0―250V交流调压器的输出端、调压器的输入端接到220V交流电源端，连好线后送电。根据UPS说明书给定的调压器变化范围进行变化，分别测量热工自备UPS电源的输出电压，均应在交流220±5%。
2） 待热工自备UPS电源充电完毕后，调低调压器的输出电压，热工自备UPS电源切至电池供电或切断自备UPS电源供电，测量热工自备UPS电源输出电压，也应在交流220±5%。
（2）UPS 电源切换及备用时间的检查
1） UPS电源切换检查。将热工自备UPS电源接到220V交流供电，启动由该热工自动UPS电源供电的系统，当断开UPS电源供电切至外部保安电源供电，检查系统仍正常热工自备UPS电源切换时间应小于5ms。以上切换若造成系统运行正常，则应更换该热工自备UPS电源。
2） UPS电源备用时间检查。UPS电源充电完成后，切断供电电源，使热工自备 UPS电源切至电池供电，直到计算机系统自动执行关机程序，最后确认计算机完全并正确地关机。检查热工自备UPS电源电池，应小于说明书规定的备用时间。
（3）热工自备UPS电源与计算机通信的检查。
1） 检查热工自备UPS电源和计算机的通信应正常，启动热工自备UPS电源的自检功能，检查计算机中热工自备UPS电源自检报告，应正常、无出错信息。
2） 从计算机中启动热工自备UPS电源测试程序，检查与热工自备UPS电源的通信应建立正常。
3） 切断供电电源，使热工自备UPS电源切换直至电池供电，或在计算机尚未关机之前，恢复热工自备UPS电源供电电源，计算机均应有相应的报警信息。
（四） 供电系统冗余切换试验
对于系统或机柜自投供电或n+1冗余供电，应进行切换试验。人为切断工作电源回路，备用电源应自动投入工作，在电源切换过程中，控制 系统应正常工作，中间数据及累计数据不得丢失，无出错报警，同样进行一次反向切换实验，系统状况应相同。对于采用N+1冗余的供电系统，切断任一路供电装置，控制系统应工作正常，无出错报警，数据不得丢失。
5、主控制器及功能模件检修与质量要求
本节描述了现场控制站（亦称控制站、过程控制站、过程控制单元等）内的主控制器（亦称DPU、多功能控制器MEP、主控制模件、主控板、主处理器等）和各功能模件在系统停运后的检修项目。
（1）基本原则：模件的检修必须在系统按照有关步骤停电后运行；带有后备电池的主控制器或模件，其后备电池旖旎感按照制造厂家的有关规定和要求进行检查更换；检查主控制器或模件的掉电保护开关或跳线及设置应正确；模件清扫前应将模件的位置做好标记，将插槽编号、各种跳线及开关设置、跨接器的位置作详细、准确的记录。
（2）模件外观应清洁无灰、无污渍、无明显损伤和烧焦痕迹；主控制器若配有冷却风扇，则应检查和清扫冷却风扇。模件上的各部件应安装牢固；插件无锈蚀、插针或金手指无弯曲、断裂；跳线和插针等应设置正确、接插可靠；熔丝应完好，型号和容量应准确无误；所有模件标识应正确清晰。
（3）工作人员在清扫模件时必须带上防静电接地环，并尽可能不触及电路部分，并将模件放在防静电板上用空气枪吹扫模件。
（4）模件吹扫后，应对模件的电路板插接器和吹扫后仍残留污物的部件进行清洗；清洗时工作人员必须带上防静电接地环；使用专用的清洗剂进行清洗。（http://www.diangon.com/版权所有）
（5）模件检查完毕，机柜及机架和槽位清扫干净后，对照模件上的机柜和插槽编号将模件逐个回装到相应槽位中，就位必须准确无误，到位可靠。
1）模件回装时，工作人员必须带防静电接地环；
2）回装前应仔细核对模件编号、设置开关；
3）插入模件时应注意导槽位置，防止损坏模件；
4）回装后，保证插接到位，连接可靠。
（6）模件就位后，仔细检查模件的各连接电缆（如扁平连接电缆等）应接插到位且牢固无松动，若有固定螺丝和/或卡锁，则应将固定螺丝拧紧和/或将卡锁入扣。通电前，应再次核对模件熔丝齐全，容量正确。模件通电后，各指示灯应指示正常。
（7）控制柜清扫必须在停电后进行；清扫前将模件拔出；清理防尘滤网、机柜、模件槽位及插座‘吹扫时用吸尘器吸尘；吹扫后要对柜内饿接线进行检查。主控制器若配有CRT和/或键盘/鼠标接口，且若有必要则连接上CRT和/或键盘/鼠标进行检查。
（8）检修时严禁碰撞数据高速公路，不能随意触动高速公路接头，以防断线。
（9）建议使用的吹扫工具如下：
1） 带滤网的减压阀一个；
2） 防静电空气枪一个；
3） 防静电板一个；
4） 防静电接地环若干；
5） 大功率吸尘器（不少于3KW）一个。
6、操作员站、工程师站等工作站的检修
（一）工作站的一般检查与质量要求
（1）打开机壳，检查线路板应无明显损伤和烧焦痕迹、线路板上各原器件应无脱焊；内部各连接或连接电缆应无断线，各部件设备、板卡及连接件应安装牢固无松动，安装螺钉齐全。
（2）清扫机壳内外部件及冷却风扇，要求清洁、无灰、无污渍，冷却风扇转动应灵活。
（3）装复机箱外壳，检查设备电源电压等级应设定正确。
（4）接通电源启动后，设备应异音、异味等异常现象发生，检查冷却风扇转动方向应正确，转动正常无卡涩；设备自检过程正常；对于正常工作时不带CRT和/或键盘/鼠标的工作站，若有必要则连接上CRT和/或键盘/鼠标进行检查。
（二）工作站附属设备的检修与质量要求
此小节描述了工作站附属设备CRT和大屏幕显示器、打印机、轨迹球和鼠标、键盘、硬拷贝机的在系统停运后的检修项目。
（1）CRT和大屏幕显示器。
1） 停掉CRT或大屏幕显示器电源，断开电源连接线；用专用电子清洗液清洁CRT或大屏幕显示屏；外观检查应清洁无灰、无污渍。
2） 拆开CRT后盖，注意不要触及高压包以防触电。检查内部检查电路板上各元件应无脱焊，各部件连线或连接电缆应正确、无松动，并再次紧固所有部件；外观检查信号电缆应无短路、破损短裂等现象；风扇和设备绝缘符合要求。
3） 检修装复后上电检查，CRT或大屏幕显示器画面清晰，无闪烁、抖动和不正常色调，亮度、对比度、色温、聚焦、定位等按钮功能正常；仔细调整大屏幕显示器，整个画面亮度色彩应均匀；检查冷却风扇运转应正常。
（2）打印机。
1） 打印机停电，拔下电源插头。
2） 按打印机用户手册说明拆开打印机进行清灰，并进行外观检查，如有故障应通知厂家进行处理。
3） 复装送电试验正常后待工作站检修结束进行送电测试。
（3）键盘、轨迹球和鼠标。
1） 将其插头拔下，按其用户手册说明拆开，对其触点、滚轴、插针进行检查、清灰。要求清洁无灰无污渍，内部各连线或电缆应无断线破损现象，且连接正确无松动。
2） 复装后待工作站检修结束进行送电测试。
（4）硬拷贝机
1） 彩色应拷贝机停电；清洁应拷贝机及送纸通道，外观检查应清洁无灰无污渍，电路板上各元件无脱焊及断线现象，内部各连线或连接电缆应无松动、无断线现象，并再次紧固。
2） 硬拷贝机的机械转动部分进行上油。
3） 复硬拷贝机；检查各设备正确；接同电源对硬拷贝机进行总体测试，并拷贝一份彩色画面和色彩应正确与异常。
4） 工作站的复装、调试与投运
(1)工作站的主机、CRT或大屏幕显示器、打印机、键盘、鼠标等均检修结束后进行复装。
（2）按原始记录以及修前标记安装、连接。检查接线无误，送电检查各功能，如有故障，则应情况进行处理。如无故障则可送电，待DCS系统检修结束进行在线测试（如软件有问题可由备份恢复）。
（3）检查。自检应显示工作站工作正常，数据通信正常、操作界面正常、参数变化正常、各功能操作、应答正常（正常DPU组态、报表、趋势、追忆、一览、报警、SOE、网络操作、MIS通信、时钟校对、图形组态、WINDOWS/WINNT操作等），若有问题及时处理。
（4）重新设置密码投入运行。
7、通信网络的检修及性能试验
DCS通信网络是DCS的重要组成部分，通信的可靠性直接影响控制系统的运行，因此必须保证通信系统安全、可靠运行。控制系统不同，通信公约差异很大，制造厂家通常不提供公约细节，用户难以介入通信系统，只能根据提供程序使用和诊断。检修中一定要做好通信网络系统的检查、诊断及性能试验工作，从而确保不因通信网络问题产生DCS系统故障。
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