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。 |