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現(xiàn)場控制站主要由機(jī)箱(柜)、電源、PC總線工業(yè)控制機(jī) 、通信控制單元、手動、自動顯示操作單元等構(gòu)成。其功能主要有6種,即數(shù)據(jù)采集功能、DDC控制功能、順序控制功能、信號報警功能、打印報表功能、數(shù)據(jù)通信功能。
智能調(diào)節(jié)器是一種數(shù)字化的過程控制儀表,其外表類似于一般的盤裝儀表。智能調(diào)節(jié)器不僅可接受4~20mA,DC電流信號輸入的設(shè)定值,還具有異步通信接口RS-422/485、RS-232等,可與上位機(jī)連成主從式通信網(wǎng)絡(luò),接受上位機(jī)下傳的控制參數(shù),并上報各種過程參數(shù)。
集中操作監(jiān)控級(面向操作員和系統(tǒng)工程師)功能主要是以操作監(jiān)視為主要任務(wù),兼有部分管理功能。配備計算機(jī)及外設(shè),以及相應(yīng)軟件,對生產(chǎn)過程實(shí)行高級控制策略、故障診斷、質(zhì)量評估。
其組成如下: 監(jiān)控計算機(jī)
工程師顯示操作站
操作員顯示操作站
顯示工作站主要由鍵盤、CRT顯示器和打印機(jī)構(gòu)成,是實(shí)現(xiàn)和操作員以及工程師有關(guān)的系統(tǒng)的功能:操作員在運(yùn)轉(zhuǎn)整個系統(tǒng)時必要的操作功能,工程師為了進(jìn)行系統(tǒng)的生成和維護(hù)時必要的工程師功能。
綜合信息管理級的功能是實(shí)現(xiàn)整個企業(yè)的綜合信息管理(主要包括生產(chǎn)管理和經(jīng)營管理),主要由管理計算機(jī)、辦公自動化系統(tǒng)、工廠自動化服務(wù)系統(tǒng)組成,應(yīng)用了MIS系統(tǒng)。
分布式控制系統(tǒng)的軟件
分布式控制系統(tǒng)的軟件可分為系統(tǒng)軟件、組態(tài)軟件、應(yīng)用軟件。其功能如下所述:
系統(tǒng)軟件:提供系統(tǒng)運(yùn)行和管理的基本環(huán)境。
組態(tài)軟件:對過程管理系統(tǒng)組態(tài)、系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備的定義、確定各設(shè)備的工作要求,設(shè)備網(wǎng)地址分配、定義各種控制點(diǎn)、點(diǎn)數(shù)據(jù)在顯示圖上的編排等。
應(yīng)用軟件:用于整個生產(chǎn)過程的操作和控制,過程數(shù)據(jù)收集,信息分析、優(yōu)化,監(jiān)控控制,外來設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化及完善。運(yùn)行于系統(tǒng)人機(jī)界面工作站、服務(wù)器等節(jié)點(diǎn)中的軟件,提供數(shù)據(jù)采集和事件分析處理、信息存儲和管理、二次計算、人機(jī)界面監(jiān)視、遠(yuǎn)程控制操作及其他的應(yīng)用功能。
分布式控制系統(tǒng)
分布式直流電源
分布式直流電源是一種新型的直流電源設(shè)備,主要應(yīng)用于小型開關(guān)站和用戶末端,為二次控制線路(如微機(jī)保護(hù)等智能終端及指示燈、模擬指示器等)提供可靠不間斷工作電源,避免交流失電時導(dǎo)致微機(jī)保護(hù)失去保護(hù)作用,解決因操作過電壓及諧波等因素使UPS失效從而導(dǎo)致微機(jī)保護(hù)失效問題。同時還可為符合裝置功率要求的一次開關(guān)設(shè)備(彈簧機(jī)構(gòu)真空斷路器、永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器、電動負(fù)荷開關(guān)等)提供直流操作電源。 分布式直流電源具有市電輸入和PT輸入兩種方式,輸出方式從DC220V至DC24V各種規(guī)格,可以滿足各種使用場合。裝置最大輸出功率可達(dá)600W,可以滿足不同負(fù)載的需求。 分布式直流電源體積小,安裝接線方便,適合分散安裝于各種型號的開關(guān)設(shè)備內(nèi)。使之比一般直流屏系統(tǒng)更可靠,更經(jīng)濟(jì)(對小型用戶終端更明顯),又節(jié)省占地空間,降低線路損耗及安裝工程量,且維護(hù)方便,為電力系統(tǒng)供電可靠性提供新的選擇方案。 分布式直流電源采用高頻電源技術(shù),蓄電池采用自動充電管理模塊進(jìn)行維護(hù),大大延長蓄電池的使用壽命,使得裝置運(yùn)行更加安全可靠。裝置具備通訊、報警功能,可以方便地實(shí)現(xiàn)無人值守的遠(yuǎn)程自動化管理。 應(yīng)用范圍 分布式直流電源主要應(yīng)用于各種型號的開關(guān)設(shè)備內(nèi),為主開關(guān)(斷路器、負(fù)荷開關(guān)等)和二次保護(hù)裝置提供可靠的直流操作電源。
使用環(huán)境條件
工組環(huán)境溫度:-10℃~+45℃;最大月平均相對濕度:≤90%;最大日平均相對濕度:≤95%;海拔高度:不大于2000米;工作環(huán)境條件:無導(dǎo)電微粒塵埃,無腐蝕金屬和破壞絕緣的化學(xué)物質(zhì),使用地點(diǎn)應(yīng)具有防御雨、雪、風(fēng)、沙的設(shè)施,周圍不允許充滿水蒸氣或有較嚴(yán)重的霉菌存在。
輸入電源
交流輸入電壓:85~265VAC;頻率:50Hz±10%;波形:正弦波,波形畸變<5%;功率要求:單臺不小于150VA。
輸出功率及功耗
(1)連續(xù)運(yùn)行功率: 連續(xù)運(yùn)行:≤100W,可滿足微機(jī)保護(hù)裝置、指示燈、模擬指示器供電需要;由電池供電時,根據(jù)電池容量及負(fù)載參數(shù)可長達(dá)8~24小時。 短時運(yùn)行功率:≤200W,20S,可滿足VS1、VD4、ZN21等大多數(shù)10KV系統(tǒng)彈操機(jī)構(gòu)斷路器,電動負(fù)荷開關(guān)儲能供電需要。 瞬時運(yùn)行功率:≤600W,100ms,可滿足VS1、VD4、ZN21等大多數(shù)10KV系統(tǒng)彈操機(jī)構(gòu)斷路器及負(fù)荷開關(guān)分合閘供電需要;由電池后備供電時,可操作20次以上。 (2)功率消耗:裝置本身消耗的功率不大于8W。 蓄電池的充放電裝置外接2節(jié)12V蓄電池,當(dāng)裝置交流供電停電后,保證直流供電正常連續(xù),具體備用時間由蓄電池容量和負(fù)載大小決定,當(dāng)蓄電池放電至過欠壓時,裝置發(fā)出報警信號,并為保護(hù)蓄電池自動停止直流輸出;當(dāng)交流供電正常時,裝置自動恢復(fù)直流供電并在72小時之內(nèi)可將蓄電池重新充滿。
日常維護(hù)
1. 過程通道故障過程通道故障出現(xiàn)最的多的是I/O卡故障:I/O卡故障一般的判斷與處理,通過系統(tǒng)診斷,更換通道或通過更換備用件處理,至于其內(nèi)部元件老化或是其他原因造成的損壞,一般熱控制人員不好判斷。I/O卡的檢修一般是由廠家處理,目前的熱控檢修人員的手段還不能達(dá)到像檢修常規(guī)儀表那樣檢修。而且生產(chǎn)廠家的I/O卡件已制造成一體化的趨勢,這樣只能購買備件。好在這類故障只是在調(diào)試階段出現(xiàn)較多,正常運(yùn)行中出現(xiàn)幾率很低。一次元件或控制設(shè)備出現(xiàn)故障有時不能直接被操作員發(fā)現(xiàn),只有異常或報警后才通知熱控人員處理。這樣對檢修人員和運(yùn)行人員的素質(zhì)要求就要提高,運(yùn)行人員要詳細(xì)介紹故障前后的狀態(tài)便于熱控檢修人員能夠快速、準(zhǔn)確地處理缺陷,減少故障的擴(kuò)大化,另外許多DCS廠家在產(chǎn)品宣傳上都支持卡件熱撥,做為控制人員,在運(yùn)行中更換卡件時一定要做好安全防護(hù)措施否則會引起系統(tǒng)變化或負(fù)荷變化,尤其數(shù)字量卡件。[1]2. 對于操作員站死機(jī)無論國產(chǎn)與進(jìn)口設(shè)備都有相關(guān)的報道,那么究其原因比較多,硬盤或卡件故障,冷卻風(fēng)扇負(fù)荷過重等等,有時會發(fā)生人為操作現(xiàn)象,一般在修改控制邏輯下裝軟件重啟設(shè)備或強(qiáng)制設(shè)備保護(hù)信號時,最易發(fā)生操作事件,輕則設(shè)備異常,重則易造成設(shè)備停運(yùn)后果非常嚴(yán)重;對死機(jī)后重啟,不同廠家的啟動時問不同,少則幾十秒,多則幾分鐘,人為該操作發(fā)生的故障在熱工專業(yè)中的不安全事件中占有很大比例,在操作中尤為引起高度重視,減少人為故障。
3. 球標(biāo)操作不正常,一般是由于機(jī)械裝置長期工作、老化、污染、點(diǎn)通斷不可靠、電纜插件不牢等這樣的就需要換檢查即可。
4. 控制操作失靈:是由于球標(biāo)的操作信號沒有正常改變過程通道的狀態(tài),造成操作失效,這是2個方面造成的,一個方面是軟件缺陷,另一方面是硬件本身故障的狀態(tài)針對這樣的缺陷通常做法檢查過程通道功能正常后,再檢查操作遠(yuǎn)必要時進(jìn)行重起初始操作。
5. 對于薄膜鍵盤主要是鍵盤接觸不良信號電纜松動或主機(jī)誤動鍵盤或啟動不完整都可以導(dǎo)致其功能不正常應(yīng)用針對不同情況處理。
6. 打印機(jī)不工作一般是由于配置的原因,這樣的故障應(yīng)檢查打印機(jī)的設(shè)置及其硬件是否正常進(jìn)行處理。報表軟件功能不強(qiáng)主要表現(xiàn)在由于打印機(jī)打印報表和SOE等造成死機(jī),或者打印機(jī)的SOE記錄時問與實(shí)際情況不符;SOE打印瀏覽后不能返回歷史曲線;SOE時間順序不一致有時偏差很大,這會延誤事故分析的進(jìn)展時,有時還會誤導(dǎo)分析方向,SOE問題既與系統(tǒng)設(shè)計不合理,SOE點(diǎn)沒完全集中在一個DPU上的有關(guān),也與系統(tǒng)硬件及軟件設(shè)計考慮不周有關(guān)。這種故障的出現(xiàn),通過分析認(rèn)為這主要是對電廠的總體方面考慮的不太完美,在小的方面還不夠仔細(xì)會出現(xiàn)這樣那樣的故障,針對這種情況要認(rèn)真對待,不放過蛛絲馬跡,與廠家認(rèn)真研究提出問題進(jìn)一步完善,讓該系統(tǒng)更好地為生產(chǎn)服務(wù)。
7. 電源故障:電源故障問題較多,保險配置不合理,備用電源不能自投,電源波動引起保護(hù)誤動及接插頭接觸不良易造成無電源。針對電源故障處理相對比較容易。首先,認(rèn)真核對保險的配置及容量,真正起到保險的作用;其次,UPS的配備很重要,它可以在電源波動時也能保證系統(tǒng)正常供電,而且要考慮冗余和備用問題。
8. 干擾造成的故障:對于干擾主要是接地問題,備用電源的切換和大功率的無線通信設(shè)備如手機(jī)、對講機(jī)等。另外還有DCS系統(tǒng)的干擾信號可能由本身造成的。那么對于DCS系統(tǒng)的接地問題越來越引起人們的重視,尤其在電力行業(yè),大功率電器設(shè)備的啟動和停止都會干擾DCS的控制信號,造成不必要的故障。為了防止干擾信號串入系統(tǒng),嚴(yán)格執(zhí)行屏蔽和接地要求和方式,信號線遠(yuǎn)離干擾源,同時采取防電源波動措施。主/從過程處理機(jī)之間在機(jī)組運(yùn)行時,除非萬不得以,盡量不要人為切換,已防產(chǎn)生干擾,如必須切換,應(yīng)采取措施,先將控制切手動,以免對機(jī)組運(yùn)行工況產(chǎn)生影響。對電子設(shè)備問、工程師站等重點(diǎn)部位,應(yīng)絕對禁止使用大功率無線電通信設(shè)備。