dcs系統(tǒng)故障分析處理及維護防范措施

1、<p>　　DCS系統(tǒng)故障分析處理及維護防范措施</p><p>　　【摘要】對DCS系統(tǒng)的故障及隱患進行了分析和總結，并提出了防止系統(tǒng)故障及隱患應采取的措施或對策，對提高DCS系統(tǒng)的整體可靠性，保證機組安全、穩(wěn)定運行具有一定的參考價值。 </p><p>　　【關鍵詞】DCS系統(tǒng)故障分析維護防范 </p><p>　　Abstract: DCS syst

2、em's fault and potential problems were analyzed and summarized, and put forward the prevent system failure and hidden trouble should take measures or countermeasures, to improve the reliability of the whole DCS syste

3、m and ensure its safe and stable operation to have the certain reference value </p><p>　　Key Words: DCS System; Fault Analysis; Maintenance; Prevent </p><p>　　中圖分類號：U226.8+1 文獻標識碼：A 文章編號： </p

4、><p>　　分散控制系統(tǒng)（Distributed Control System）是以微機為核心的分布式控制系統(tǒng)，將現代高科技的最新成就，計算機技術、通訊技術、CRT顯示技術和自動控制技術 ( 即四 C 技術) 集為一體，使自動化儀表裝置向系統(tǒng)化、分散化、多樣化和高性能化的方向產生了一個質的飛躍。由于分布式控制系統(tǒng)的分散結構的思想替代了計算機集中控制，使得系統(tǒng)的可靠性得以極大的提高；高性能的微機處理能力使系統(tǒng)的功能遠

5、遠超過了以往任何自動化儀表；高速有效的通訊系統(tǒng)和 CRT 顯示技術，為系統(tǒng)資源的共享和集中管理，方便而豐富的人機聯(lián)系提供了強有力的支持。在這基礎上，現代控制理論的實用化成為可能，大大促進了自動控制技術的發(fā)展。 </p><p>　　隨著技術的發(fā)展，DCS系統(tǒng)自20世紀70年代由美國霍尼韋爾（Honeywell）公司推出TDC-2000系統(tǒng)開始至今，30余年間已經經歷了4代。分散控制系統(tǒng)在工業(yè)生產過程控制中迅速普及

6、，廣泛用于電力、石化、冶金、建材、制藥等各行業(yè)，成為過程控制系統(tǒng)的核心。分散控制系統(tǒng)的應用大幅度地提高了生產過程的安全性、經濟性、穩(wěn)定性和可靠性。 </p><p>　　一、DCS系統(tǒng)特點 </p><p>　　1、DCS系統(tǒng)具有相對開放的控制功能 </p><p>　　DCS系統(tǒng)控制程序采用任務運行方式，每個任務都可以預先設定運行優(yōu)先級及運行周期，因此，不僅能實現

7、復雜調節(jié)回路的愿望，還能實現開關量的快速控制。其設計也采用系列化的設計，各臺計算機可以采用局域網的形式進行通信并實現信息傳輸，當需要改變其傳輸方式、系統(tǒng)功能及需要擴充之時，可以直接增設計算機臺數，并且簡單而方便的連入系統(tǒng)通信網絡，如果需要卸下部分計算機，也是同樣的道理，根本不會影響到其他系統(tǒng)的正常運作。 </p><p>　　2、DCS系統(tǒng)具有配置靈活的功能 </p><p>　　DCS系

8、統(tǒng)在軟硬件組態(tài)過程中，通過不同流程應用對象來實現軟件的組態(tài)，簡單而言就是確定控制信號與測量及它們之間的連接關系，而控制所需要的各種監(jiān)控和報警畫面，是通過控制算法庫選擇適用的控制規(guī)律以及從圖形庫調用基本圖形來實現的，這就簡單而直接地實現了所需要的控制系統(tǒng)。 </p><p>　　3、DCS系統(tǒng)維護起來更加簡單 </p><p>　　DCS系統(tǒng)所設置的小型或微型的專用計算機，因為其功能單一，每

9、一臺都有屬于自己的單一而專業(yè)的任務，因此，當出現故障時，也會顯得容易更加容易檢測，當其中一臺出現故障之時，因為不會影響到其余設備的正常運行，所以維修起來也相對簡單，可以迅速地找到維修方法并排除故障。 </p><p>　　4、DCS系統(tǒng)具有個工作站之間的相互協(xié)調性 </p><p>　　在DCS系統(tǒng)中，每隔工作站之間通過通信網絡來實現各種信息和數據的傳送，整個系統(tǒng)之間可以達到信息共享及協(xié)調

10、工作，這樣對于系統(tǒng)控制及系統(tǒng)總體功能的優(yōu)化處理有一定的優(yōu)勢。 </p><p>　　5、DCS系統(tǒng)具有功能齊全的控制系統(tǒng)，可以實現不同的控制任務 </p><p>　　DCS系統(tǒng)的構成方式非常靈活，通常由通用服務器、工業(yè)控制計算機和可編程控制器組成，也可以自由搭配專用的管理計算機站、操作員站、工程師站、記錄站、數據采集站、現場控制站等，來實現控制系統(tǒng)去控制不同專業(yè)要求的各種控制任務。另外，

11、DCS系統(tǒng)可以根據計算機技術的發(fā)展，按照更高性能與需要的計算機設備，通過網絡連接去實現更高級的管理功能，例如計劃調度、倉儲管理、能源管理等。 </p><p>　　二、DCS系統(tǒng)故障分析 </p><p>　　1、由外部工作環(huán)境問題引起 </p><p>　　DCS控制系統(tǒng)對外部工作環(huán)境的要求較為苛刻，溫度、濕度、灰塵及振動對熱控電子設備有較大影響。嚴格控制電子間的

12、環(huán)境條件，可以延長熱控設備的使用壽命，提高控制系統(tǒng)工作可靠性。 </p><p>　　針對這種情況，電廠在各電子設備間內加掛了溫、濕度計，密切監(jiān)視溫濕度數據，將電子設備間的環(huán)境溫度控制在規(guī)程要求的18～24℃之間。另外，我們加強每日巡檢工作，檢查其是否符合規(guī)程標準的要求。針對電廠電子設備間的門經常開啟的情況，導致粉塵進入DCS硬件內部，使計算機芯片的散熱和絕緣下降，我們制訂了熱工電子設備間進出入登記制度，并嚴格執(zhí)

13、行。另外，提高和改善熱控就地設備的工作環(huán)境條件，也是減少DCS故障的一個重要手段。熱控就地設備工作環(huán)境普遍十分惡劣，提高和改善就地設備的工作環(huán)境條件，對提高整個系統(tǒng)的可靠性有著十分重要的作用。例如電廠通過改造，采取防雨、防潮、防腐蝕措施將就地設備接線盒盡量密封；將就地設備盡量遠離熱源、輻射、干擾；就地設備如變送器、過程開關等盡量安裝在儀表柜內，必要時對取樣管和柜內采取防凍伴熱等措施。 </p><p>　　2、由

14、通道或模塊故障問題引起 </p><p>　　過程通道故障出現最多的是I/O模件故障：I/O模件故障可采用系統(tǒng)診斷及萬用表的測量判斷與處理，一般通過更換通道或更換備件進行處理，至于其內部元件老化或其他原因造成的損壞，熱控人員一般不好判斷。由于生產廠家的I/O模件制造已成一體化的趨勢，所以只能購買備件。這類故障在正常運行中出現的幾率較低。在運行中更換模件時一定要做好安全防護措施，諸如佩帶靜電手環(huán)等等。更需注意的是在

15、強電與弱電間要保持一定的間隔，很多時候因為下雨會導致就地設備進水誤發(fā)信號或者直接導致強電與弱電短路使得強電反串至模件，從而造成模件損壞或燒毀。我公司就曾出現過輸入輸出模件損壞的情況，蒸汽吹灰系統(tǒng)位置反饋與電氣控制回路用行程開關共用一個設備，接點粘連造成強電串入，燒毀模塊底座。 </p><p>　　3、由操作員站或工程師站死機問題引起 </p><p>　　這類問題相對其他硬件故障來說要多

16、一些，電廠曾經發(fā)生過硬盤或模件故障、通訊故障、冷卻風扇故障、操作不當、數據線、電腦存儲空間狹小等問題，這類故障的出現一般是由于人機接口故障（個別電腦死機），而大面積死機的情況較少，可通過重啟電腦，刪除不必要的存儲空間，檢查通訊和軟件設置，更換風扇等硬件的方法進行處理。 </p><p>　　4、由系統(tǒng)時間不一致問題引起 </p><p>　　系統(tǒng)時間一定要保持一致，如果不能保證，那么極可能

17、引起所有采集信號、指令反饋等信號時間沖突，嚴重的將導致系統(tǒng)失控，使得機組面臨事故的邊緣。 </p><p>　　5、由DCS系統(tǒng)升級改造引起 </p><p>　　在DCS系統(tǒng)的升級改造中，切不可為了節(jié)省投資而選用不當設備，同時在進行升級改造后的試驗時，要制定詳細、完備的試驗計劃和方案，將升級改造給系統(tǒng)帶來的安全隱患降到最低。在合理投資的情況下，一定要選用品質、運行業(yè)績較好的就地熱控設備，

18、以提高DCS系統(tǒng)的整體可靠性和安全性。 </p><p>　　三、DCS系統(tǒng)處理方法 </p><p>　　1 、DCS系統(tǒng)緊急處理措施 </p><p>　?。?）當全部操作員站出現故障時（所有上位機“黑屏”或“死機”），由于機組未設置后備硬手操及監(jiān)視儀表，應采取立即停機、停爐的處理措施。 </p><p>　?。?）當分散控制系統(tǒng)通信網絡

19、發(fā)生故障時，造成所有數據不能刷新，應按照“全部操作員站出現故障”，采取立即停機、停爐的處理措施。 </p><p>　?。?）當主要現場控制站內部系統(tǒng)通信網絡發(fā)生故障或主、副控制單元（DPU均出現故障（“死機”或“失電”），無法維持機組安全、可靠運行時，應立即采取停機、停爐的處理措施。 </p><p>　　2、 DCS系統(tǒng)各功能故障緊急處理措施 </p><p>

20、　?。?）當部分操作員站故障，只有少數操作員站可監(jiān)視和操作時，應由可用操作員站繼續(xù)維持機組的穩(wěn)定運行，但此時應停止重大操作，并做好機組事故預想，同時立即聯(lián)系檢修維護人員進行處理。 </p><p>　?。?）DEH失電死機造成汽輪機跳閘時，應按汽輪機跳閘處理。若未造成汽輪機跳閘，則將DEH切至硬手操，繼續(xù)維持機組穩(wěn)定運行，如果此時無特殊情況應停止操作，并做好機組事故預想，同時立即聯(lián)系檢修維護人員處理。 </

21、p><p>　?。?）輔助程控失電后，運行人員應盡量穩(wěn)定機組運行，加強監(jiān)視，立即聯(lián)系維護人員檢修處理。在不能維持運行時（運行設備跳閘，備用設備無法啟動），應采取緊急停止機組運行措施。 </p><p><b>　　結束語 </b></p><p>　　統(tǒng)維護人員要根據系統(tǒng)配置和生產運行特點，制定科學合理的維護策略和方法，加強系統(tǒng)維護，對運行中出現的

22、故障，具體問題具體分析，及時處理，確保DCS系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1] 路永宇. 提高DCS運行可靠性的措施[J]. 化工自動化及儀表. 2011(08) </p><p>　　[2] 李強. 淺談DCS系統(tǒng)設計及維護[J]. 企業(yè)導報. 2011(13) </p>

23、;<p>　　[3] 楊海云,喬澤慧. 電廠DCS系統(tǒng)應用分析[J]. 中國新技術新產品. 2011(18) </p><p>　　[4] 查方興. I/A Series 系統(tǒng)及應用[J]. 工業(yè)計量. 2009 (06) </p><p>　　作者簡介：楊金玲（1981―），工程師；學士學位，長期從事石油化工、電力系統(tǒng)、信息產業(yè)等領域PLC、DCS控制系統(tǒng)組態(tài)、調試、維護；