第二部分

DCS系統具有較高的靈活性與擴展性。具有先進(jìn)的過(guò)程操作畫(huà)面(動(dòng)態(tài)流程畫(huà)面。分組回路畫(huà)面?？偯伯?huà)面。報警畫(huà)面。趨勢記錄畫(huà)面等)，具有各種控制功能，運算功能，并能實(shí)現工藝參數趨勢預測，歷史數據顯示和各種報警功能。從而實(shí)現對工藝生產(chǎn)全過(guò)程的集中監視、控制和管理。同時(shí) DCS 系統的各種模塊能夠帶電插拔、更換，這些都是常規儀表所不具備的或需要經(jīng)過(guò)復雜的組合才能實(shí)現。

一、DCS控制系統故障分類(lèi)

（一）硬件故障

這類(lèi)故障是指過(guò)程控制層的故障，主要是DCS系統中的模塊，特別是I/O模塊損壞造成的故障，其次是DCS接地不牢靠，導致卡件損壞。這類(lèi)故障一般比較明顯且影響也是局部的，比如：參數顯示沒(méi)有變化，排除現場(chǎng)儀表故障可能后仍不能操作執行機構和電動(dòng)門(mén)等。它們主要是由于使用不當或使用時(shí)間較長(cháng)，模塊內元件老化所致。如果模塊周?chē)沫h(huán)境灰塵超標、溫度高、濕度大將會(huì )大大縮短模塊的使用壽命，因此鑒于DCS系統對溫度、濕度、清潔度的嚴格要求。在安裝前，操作室尤其是過(guò)程控制室的土建、安裝、電氣、裝修工程必須完工，如在夏季，空調要及時(shí)啟用。另外，尤其在管道夾層上過(guò)程控制室，其盤(pán)柜的電纜孔洞一定要封堵好，否則，一旦管道漏汽竄入盤(pán)柜，即有可能造成重大故障。

（二）軟件故障

這一類(lèi)故障是軟件本身的錯誤引起的。一般出現在DCS系統投運調試階段，因為應用軟件程序復雜，工作量大，所以應用軟件錯誤難以避免，這就要求在DCS調試試運階段組態(tài)人員和運行人員應十分認真，及時(shí)發(fā)現并配合DCS系統調試人員解決問(wèn)題，此類(lèi)故障在DCS系統正常運行后很少見(jiàn)。第二類(lèi)故障就是在系統正常運行時(shí)需增加控制點(diǎn)，在線(xiàn)修改程序導致系統出錯或者死機，這就要求DCS編程組態(tài)人員對系統非常熟悉，預先做好控制方案，再進(jìn)行實(shí)施，實(shí)施前必須做好程序備份，避免錯誤發(fā)生時(shí)，可及時(shí)挽救不必要的損失。

（三）人為故障

失誤原因多種多樣，有維護人員操作錯誤、專(zhuān)業(yè)水平欠佳、監護不到位、沒(méi)有進(jìn)行事故預想、管理有漏洞等原因。在實(shí)際運行操作中，有時(shí)會(huì )出現DCS系統某功能不能使用，但實(shí)際上DCS系統并沒(méi)問(wèn)題，而是操作人員操作不熟練或操作人員錯誤操作引起的。因此DCS系統供貨廠(chǎng)家應及時(shí)向運行人員提供DCS操作手冊，初次使用DCS系統的操作工要經(jīng)過(guò)培訓后才能上崗操作。

（四）儀表人員工藝流程不熟造成的故障

    此種現象在各廠(chǎng)中普遍存在，操作員對儀表人員依賴(lài)性過(guò)大，而儀表人員平時(shí)不能進(jìn)入控制室的規定實(shí)際上也制約了儀表人員對DCS的深入了解，另外由于儀表人員長(cháng)時(shí)間的不接觸DCS系統造成缺陷出現時(shí)不能及時(shí)準確的處理。筆者遇到過(guò)這樣一種情況，一個(gè)串級均勻控制(形式上和普通串級控制一樣)被操作員當作普通串級控制來(lái)設置PID參數，結果可想而知，怎么也控制不好。如果操作員能與儀表技術(shù)人員密切配合，相信儀表技術(shù)人員能分清串級均勻控制和普通串級控制的區別，從而給予操作員在參數調整方向上的指導。因此，現在儀表人員平時(shí)不能進(jìn)入控制室的規定利弊兼有，如果能讓部分儀表人員參與到操作員的日常工作，將會(huì )對操作員和儀表人員的綜合業(yè)務(wù)素質(zhì)的增長(cháng)大有好處。

二、DCS系統故障防范措施

（一）DCS系統運行與管理

1．DCS系統的運行管理是指計算機系統日常點(diǎn)檢，各種軟件管理，備件管理，文件歸檔管理等；加強軟件管理，組態(tài)的修改必須按有關(guān)規定執行，同時(shí)必須及時(shí)備份修改前后的所有組態(tài)信息，存檔備查；當DCS裝置發(fā)生故障，需用備件更換時(shí)，使用前必須對備件進(jìn)行功能測試，以防患于未然。 
2．DCS系統檢修管理是DCS系統檢修時(shí)必須要有合理的檢修工藝和程序，應重視DCS系統檢修項目和周期，檢修項目依據DCS系統設備特點(diǎn)，隨工藝設備大修至少進(jìn)行以下項目的檢修:軟件的備份，核實(shí)控制模件標志和地址；清掃電源、模件及防塵濾網(wǎng)，檢查及緊固控制柜接線(xiàn)，接地系統檢查，冷卻風(fēng)扇檢修，電源測試；重要測量和保護信號線(xiàn)路絕緣檢查；控制室溫度、濕度及含塵量檢修前測試；對UPS供電設備進(jìn)行清掃，對操作站進(jìn)行清掃，通訊進(jìn)行檢查等。

（二）UPS電源防范措施

定期用紅外線(xiàn)測溫儀測量關(guān)鍵接線(xiàn)端子的溫度，做好技術(shù)檔案記錄，注意溫升；用萬(wàn)用表測量主電源與備用電源電壓，做好記錄，注意電壓波動(dòng)；利用大、小修停機期間做電源切換試驗。切換是否正常，切換時(shí)間間隔是否符合技術(shù)規范；電廠(chǎng)是一個(gè)高電壓、大電流、強磁場(chǎng)干擾的環(huán)境，必須進(jìn)行計算機接地系統的檢查。

（三）DCS系統抗干擾措施

在中央控制室四周墻壁粉刷之前，先釘上一層鋼絲網(wǎng)，再與電氣保護PE接地系統相連?？梢杂行У姆乐垢邏狠旊娋€(xiàn)距離產(chǎn)生的強電磁場(chǎng)干擾?；蛘吒邏狠旊娋€(xiàn)改為埋地溝敷設，也可以解決高壓工頻強電磁場(chǎng)對DCS干擾的危害。中控室建筑整體結構上是鋼筋混凝上梁柱頂面澆筑及磚砌墻。對DCS也具有良好的抗干擾作用。地面是水磨石上加500mm高立柱架空的抗靜電活動(dòng)地板。防靜電接地與PE系統相連。另外，各機柜的型鋼基礎底座也與PE相連。采用上述措施從總體環(huán)境上對DCS的抗干擾性能起了重要的作用。 
　　從現場(chǎng)儀表至中控室DCS的儀表電纜，主要采用鋼帶鎧裝阻燃型對絞總屏蔽或分屏蔽計算機電纜。這樣對儀表電纜的抗干擾性實(shí)行雙重保護：外鋼帶鎧裝層及中間接線(xiàn)箱外殼與就地電氣接地站相連，可直接對外界起抗強電磁干擾的作用；內層銅絲編織層全部匯集到中控室IE接地母排上接地，起到了抗電場(chǎng)干擾的保護作用。

（四）DCS系統防病毒措施

 首先確保DCS系統前期設計階段，盡量形成局部獨立的控制網(wǎng)絡(luò )，如果有MIS系統的接入要求，可在接入公司局域網(wǎng)的DCS系統上安裝企業(yè)版殺毒軟件和防火墻軟件客戶(hù)端，確保DCS系統的信息安全，同時(shí)禁止插拔USB等移動(dòng)存儲設備，防止病毒通過(guò)其他媒體介質(zhì)傾入。

（五）聯(lián)鎖切投管理制度

工業(yè)生產(chǎn)都是一種連續性生產(chǎn)，聯(lián)鎖的安全可靠性，直接影響生產(chǎn)和設備的安全穩定運行周期。因此所有涉及人、設備安全的聯(lián)鎖切除與投用都必須有相關(guān)的制度和程序去約束操作人員的行為，只有通過(guò)工藝、設備、電氣、儀表DCS四方面共同認可的切除條件進(jìn)行切投操作，才能有效防止設備誤動(dòng)作停車(chē)，長(cháng)周期穩定運行。

第三部分

DCS系統是由系統軟、硬件、操作臺盤(pán)及現場(chǎng)儀表組成的。系統中任何環(huán)節出現問(wèn)題，均會(huì )導致系統部分功能失效或引發(fā)控制系統故障，嚴重時(shí)會(huì )導致生產(chǎn)停車(chē)。

至于停車(chē)……帶來(lái)的損失肯定不小。

實(shí)際上，相當多的DCS故障是由一些日常的小細節引起，在日常應用中，如果加強對這些小細節的管控，則可以避免相當多DCS故障帶來(lái)的損失。

那么都有哪些需要注意的呢？近期小編仔細的整理了相關(guān)內容，希望能對大家有所幫助。

首先大家先看一下DCS經(jīng)常出現哪些故障來(lái)源。

DCS技術(shù)發(fā)展到今天已比較成熟，模塊化程度也比較高，統計顯示硬件本身出現故障的概率相對較低，所以DCS自身軟硬件故障多半是人為造成的：由于配置不當、操作不當等人為因素造成的故障屢見(jiàn)不鮮。

工控領(lǐng)域已經(jīng)不再是安全的凈土

在自動(dòng)化儀表運行的過(guò)程中，一旦發(fā)生系統電源故障，就會(huì )給DCS系統帶來(lái)致命威脅。插頭接觸不良、備用電源無(wú)法自投、斷路器容量不足、自動(dòng)化儀表線(xiàn)路負載不匹配、供電線(xiàn)路事故和電路元件損壞等問(wèn)題的存在都會(huì )導致系統電源故障的發(fā)生。常見(jiàn)影響包括電源中斷、電壓暫降、過(guò)電壓、欠電壓等。電壓過(guò)高容易燒壞板卡，而電壓不足則容易導致板卡無(wú)法正常工作，出現板卡故障燈報警、信號輸出異常等現象。電源中斷直接導致DCS系統癱瘓。

DCS應用領(lǐng)域的行業(yè)特點(diǎn)，決定了DCS系統大多處在強電設備所形成的惡劣電磁環(huán)境中，在應用中消除干擾源和提高DCS系統自身的抗干擾能力往往是不切實(shí)際的。

接地不良容易導致DCS在受到電磁干擾時(shí)出現信號跳變、信號漂移，嚴重時(shí)可能導致板卡受損。

高溫、低溫、干燥、潮濕的工作環(huán)境都會(huì )給系統帶來(lái)巨大的影響，DCS組件容易受這些環(huán)境的影響而失效或性能降低。有實(shí)驗表明，對模擬量卡件，溫度每變化10℃，精度將降低0.1%；而相對濕度超過(guò)65%，就會(huì )在物體表面形成一層水膜，使絕緣劣化，并加快腐蝕；相對濕度太低，合成材料容易變脆、收縮、表面龜裂易于損壞。

絕緣材料表面容易積累靜電：由于目前板卡都使用大規模集成電路，芯片耐壓性較弱，所以靜電放電可能導致板卡芯片故障。而這種損害具有一定的隱蔽性、潛伏性，容易被忽視。

現場(chǎng)的腐蝕性氣體，以及一些建在海邊（如核電站）受海風(fēng)腐蝕，對于DCS板卡和操作站計算機等的影響往往是致命的。腐蝕比較嚴重的工業(yè)環(huán)境，往往會(huì )造成DCS板卡和計算機主板上的電子元器件發(fā)生短路，導致設備硬件受損。

當控制室建筑物的防直擊雷裝置在接閃時(shí)，強大的瞬間雷電流通過(guò)引下線(xiàn)流入接地裝置，會(huì )使局部的地電位浮動(dòng)，如果防雷的接地裝置是獨立的，它和控制系統的接地極如沒(méi)有足夠距離時(shí)，則兩者之間會(huì )產(chǎn)生放電(反擊)，從而對控制室內的DCS產(chǎn)生干擾或損壞。

包括灰塵和鼠害等，這些都會(huì )對DCS設備及線(xiàn)路造成嚴重損壞。

首先，在DCS安裝之前必須重視工程設計及施工階段的工作。如防雷電影響，接地屏蔽等，在DCS投運后對這些進(jìn)行改造比較困難，因此出現問(wèn)題后改造遠不如出現問(wèn)題之前做好相應的措施。設計上應選擇合理的接地結構，如采用等電位單點(diǎn)接地方式；施工時(shí)應參照相關(guān)標準規范使用正確的接地連接方法。

其次，一些應用中發(fā)現的問(wèn)題，應及時(shí)對現場(chǎng)進(jìn)行改造。如電磁干擾問(wèn)題，比較有效的措施是切斷干擾源和DCS之間的傳播途徑。如控制室采用格柵型屏蔽，在信號線(xiàn)纜上加裝濾波裝置，確保信號線(xiàn)纜和電源線(xiàn)纜布線(xiàn)時(shí)遵循相應的標準規范，安裝SPD裝置防止雷電浪涌侵入等。

第三，必須嚴格按照規范進(jìn)行操作。如針對靜電問(wèn)題，需要嚴格執行插拔卡件時(shí)要戴上防靜電腕帶的原因；使用專(zhuān)用的防靜電袋存放板卡等備件等。

第四，日常DCS應用中需要注意：

(1)定期對DCS系統電源進(jìn)行檢查，對于冗余電源系統要定期進(jìn)行切換實(shí)驗工作。同時(shí)對UPS電源進(jìn)行定期的切換檢查，對電池應按照要求進(jìn)行定期放電充電。定期檢查網(wǎng)絡(luò )接頭和各連接線(xiàn)是否牢固，控制柜內的各接線(xiàn)端子是否牢固可靠。定期檢查系統風(fēng)扇是否工作正常，風(fēng)道有無(wú)阻塞，以確保系統能長(cháng)期可靠地運行。經(jīng)常檢查控制單元、I/O模塊、其他模塊等的工作是否正常。定期檢查接地是否牢固，測試接地電阻是否符合要求。

(2)定期檢查控制器、計算機等的工作負荷，并注意是否有升高現象。定期檢查硬盤(pán)，并刪除零碎文件，歷史文件經(jīng)常進(jìn)行外設歸檔備份。

(3)對于DCS系統和其他系統的接口，建議在其他系統側的網(wǎng)關(guān)站上，加裝病毒防火墻，并及時(shí)更新病毒庫。同時(shí)及時(shí)更新操作系統的補丁，提高系統的安全性。

(4)在運行時(shí)，原則上不再進(jìn)行軟、硬件的改動(dòng)。

(5)對DCS系統所有的修改，無(wú)論是組態(tài)軟件、系統軟件還是文件屬性等，都應在工程師站(記錄本)有詳細的文字記錄。每次改動(dòng)組態(tài)后都要進(jìn)行把主站拷貝到副站的工作。

(6)應定期讓所有的操作員站重新啟動(dòng)一次，以消除計算機長(cháng)期運行的累計誤差。養成定期備份組態(tài)軟件的習慣，每次更新點(diǎn)目錄后應該把工程師站組態(tài)安裝目錄下的所有文件拷貝到各個(gè)操作員站的相應目錄中，否則工程師站的損壞可能會(huì )導致系統無(wú)法更新點(diǎn)目錄。

(7)DCS控制室要保證在合適的溫度、濕度、灰塵度。應定期檢查工作環(huán)境和通風(fēng)狀況，避免通風(fēng)散熱不良導致的硬件故障或硬件加速老化， 一般每一個(gè)季度應該給操作員站和DPU站進(jìn)行吹灰一次。

第五，要重視預防性維護，即有計劃地進(jìn)行主動(dòng)性維護，保證系統的穩定性。利用每次大修對系統進(jìn)行預防性的維護，以掌握系統運行狀態(tài)，消除故障隱患。大修期間對DCS系統應進(jìn)行徹底的維護，內容包括：

(1)系統供電、接地系統檢修檢查。定期檢查UPS電池容量和充放電時(shí)間，對接地極進(jìn)行接地電阻測試。

(2)在工藝允許前提下，定期對冗余電源、服務(wù)器、控制器、通訊網(wǎng)絡(luò )等進(jìn)行冗余測試。

(3)對系統卡件進(jìn)行點(diǎn)檢。徹底檢查和整理以延長(cháng)設備的壽命 。

(4)操作站、控制站停電檢修。包括計算機內部、控制站機柜、電源箱等部件的灰塵清理。

(5)對電腦軟硬件及系統進(jìn)行維護。如磁盤(pán)整理。硬盤(pán)數據備份，軟硬件測試等等 。

(6)對系統的網(wǎng)絡(luò )通信的維護，確?？煽窟B接。

(7)系統接線(xiàn)端子緊固，防止接線(xiàn)松動(dòng)。檢查保險端子正常。

(8)對現場(chǎng)儀表設備進(jìn)行檢修，發(fā)現問(wèn)題及時(shí)處理。

最后，一定要認真對待操作日志和故障診斷記錄。

嚴格的防范并不能徹底杜絕故障，使用中由于各種因素，故障還是有幾率出現的。那么DCS系統一旦出現故障，用最短時(shí)間準確分析和診斷故障部位和原因是當務(wù)之急。根據專(zhuān)家的經(jīng)驗，可以按照下列思路進(jìn)行排查：

(1)徹底分析癥狀，這是排除故障的基礎，需注意其他人關(guān)于癥狀的報告是否準確，最可靠的辦法是親自觀(guān)察或再現癥狀。

(2)分析故障在什么情況下發(fā)生，發(fā)生在系統調試、聯(lián)調階段，還是正常運行、預防性維護或者診斷程序的過(guò)程中。這有助于重現故障并且隔離故障。

(3)了解是否做過(guò)一些更改。若系統之前工作正常，是否做過(guò)任何更改？包括任何硬件、軟件或接線(xiàn)的更改。

(4)查看各板卡指示燈是否有故障報警的顯示。

(5)縮小故障排查范圍 可以使用標準信號發(fā)生器將標準信號（如 4～20mA信號）輸入板卡，在上位機畫(huà)面上查看信號顯示是否正確，從而確定該板卡是否正常。

(6)通過(guò)插拔板卡或使用備件替換來(lái)判斷板卡本身是否存在問(wèn)題。板卡需要支持熱插拔。注意重要板卡或非冗余板卡的插拔可能引起信號顯示或輸出異常。

(7)查看是否為暫時(shí)性或僅出現一次的問(wèn)題。如果是偶然出現，有可能系統受到了干擾這種類(lèi)型的問(wèn)題很 難追 蹤，且需要耗費很長(cháng)時(shí)間，還可能需要特殊技術(shù)和專(zhuān)用測試設備。

(8)查看操作日志和歷史故障診斷記錄。操作日志可以幫助了解故障發(fā)生前后的軟件操作情況，排查是否存在人為的誤操作；通過(guò)歷史故障診斷記錄則可以了故障發(fā)生前后其他設備是否存在異常。

第四部分

DCS系統就是分散控制系統，它是結合了計算機、顯示、通信、連續監測、報警、可編程控制的現代高科技技術(shù)，功能全面，操作便捷，組態(tài)靈活，穩定可靠。實(shí)踐證明，DCS系統應用于大中型生產(chǎn)企業(yè)，不但有助于日常生產(chǎn)維護和可靠穩定運行，另外還能為企業(yè)節省開(kāi)支，從而降低成本，提高企業(yè)核心競爭力。

1 DCS系統常見(jiàn)故障

1.1 通信故障

DCS系統網(wǎng)絡(luò )拓撲方式以及采用的通信協(xié)議多種多樣，但就市場(chǎng)上不同品牌的DCS系統在網(wǎng)絡(luò )組織架構上大多都分了兩個(gè)層級：其一面向中央處理器以及其下的拓展分站(下位機)，其二則是人機界面，諸如操作員、服務(wù)器、操作員站的各種站點(diǎn)(上位機)。通信故障通常表現為這樣幾種形式：系統死機、脫網(wǎng)、通訊中斷等等。造成通訊故障的原因，常見(jiàn)的有以下三種：首先，DCS系統通信功能的運行大都是通過(guò)一個(gè)節點(diǎn)向另一個(gè)節點(diǎn)問(wèn)詢(xún)數據完成的，如果另一個(gè)節點(diǎn)沒(méi)有該數據，它會(huì )一遍又一遍詢(xún)問(wèn)，直至讀取數據，倘若網(wǎng)上并無(wú)此數據，網(wǎng)絡(luò )就會(huì )被堵塞，通信就無(wú)法正常進(jìn)行。其次，DCS組態(tài)欠缺，其應用軟件伴隨著(zhù)科技的發(fā)展一直在增加，但實(shí)際上并沒(méi)有和I/O點(diǎn)連接起來(lái)，因而CPU在讀取數據過(guò)程中，即使讀取了數據，但有效的也很少，這就給CPU帶來(lái)了相當大的負荷，很容易造成網(wǎng)絡(luò )被堵塞。最后，網(wǎng)絡(luò )通信介質(zhì)出問(wèn)題、硬件升級驅動(dòng)程序跟不上、運行環(huán)境溫度過(guò)高等等因素都可能給通信造成阻礙。

1.2 硬件故障

硬件故障一般表現在過(guò)程控制層中，主要是整個(gè)系統中的模塊，尤其是I/O受到了損傷。硬件故障表現會(huì )十分明顯，所以比較容易察覺(jué)，它帶來(lái)的影響通常只是局部的，像參數顯示不變化就是硬件受損的表現。硬件受損多由于使用不恰當或者是使用時(shí)間太長(cháng)導致原件老化所致。倘若DCS周邊環(huán)境多塵、高溫，會(huì )嚴重縮短其使用壽命，考慮到這一點(diǎn)，在安裝DCS控制系統之前，最好保證土建、裝修工程已經(jīng)完工，倘或是在夏天，還要注意及時(shí)開(kāi)啟空調，或者在對DCS系統產(chǎn)品進(jìn)行選型時(shí)針對復雜環(huán)境應重點(diǎn)考慮防護等級的問(wèn)題。目前市場(chǎng)上很多品牌的DCS產(chǎn)品都已經(jīng)開(kāi)發(fā)了硬件的自診斷功能，可以直接在上位機上反映出出現問(wèn)題的硬件所在位置，還可具體到哪一個(gè)通道出現故障，也對排除硬件故障帶來(lái)了很多便利。

除了通道故障，硬件故障中也存在人機接口故障，人機接口故障具體表現有：鼠標無(wú)法正常操作，因為失效，所以操作人員使用非常不方便，造成這一狀況的原因，可能是USB接口不穩定，也可能是計算機主板有問(wèn)題。死機可能是因為DCS系統軟件本身存在缺陷，也可能是因為CPU負荷太大所致，當這種情況發(fā)生的時(shí)候，要耐心分析其原因。功能鍵盤(pán)操作失靈，有時(shí)候會(huì )出現按鍵接觸不良的情況，這時(shí)候鍵盤(pán)操作就不正常了。

1.3 軟件故障

軟件故障通常都是由DCS系統本身缺陷所造成，大都出現在DCS軟件升級階段初期。軟件是DCS系統最復雜的一個(gè)部分，程序復雜，組態(tài)工作者多是交叉作業(yè)，如此一來(lái)，一旦溝通不到位，就會(huì )出現漏洞，軟件錯誤就不可避免。DCS系統軟件修改需要嚴格遵照規定執行，同時(shí)針對修改進(jìn)行備份，如遇數據丟失，就可以借助備份進(jìn)行修復。軟件故障主要有以下三種：主CPU和從CPU的組態(tài)信息不相一致，致使CPU無(wú)法完成初始化;網(wǎng)絡(luò )通訊壓力過(guò)大，造成系統混亂;某元件更新后，相關(guān)的參數沒(méi)有相應改變。

1.4 電源故障

電源故障會(huì )直接導致DCS系統控件功能失靈，停止運作，造成經(jīng)濟損失，控制電源不夸張地說(shuō)就是DCS系統的“生命線(xiàn)”。一些尤其重要的電源如果發(fā)生故障，就會(huì )直接影響到保護邏輯以及其他控制邏輯有序穩定的工作，甚至會(huì )導致一些連鎖關(guān)系的驅動(dòng)元件誤動(dòng)作，造成嚴重生產(chǎn)事故。電源常見(jiàn)故障有：(1)接線(xiàn)頭壓接不牢或者接插不穩，出現接觸不良狀況;(2)CPU出現問(wèn)題或者是保險配置不合理，使電源被切斷;(3)電源線(xiàn)布線(xiàn)缺乏科學(xué)性，與那些有著(zhù)強烈磁干擾的設施距離過(guò)近;(4)種種原因導致模件損傷。

2 預防措施

2.1 抗信號干擾

即使是輕微的信號干擾，也可能造成通信故障，影響系統工作，引發(fā)系統癱瘓，或者信號干擾直接干擾到進(jìn)DCS的信號，從而產(chǎn)生誤動(dòng)作等等都會(huì )帶來(lái)巨大損失，如何更好地抗信號干擾，可以預防采取這樣一些措施：第一，在粉刷中央控制室四周的墻壁之前，有必要安裝一層密集的鋼絲網(wǎng)，接著(zhù)再與PE接地系統相互連接起來(lái)，這樣就可以有效避免強電磁場(chǎng)巨大的干擾。第二，動(dòng)力設備最好不用串聯(lián)的方式讓它們接地，盡可能地讓動(dòng)力設備與接地線(xiàn)保持距離。第三，采用雙回路冗余電源系統為DCS供電，始終保持UPS一直供電不間隔，提高電源、電路的總體抗干擾水平。第四，所有模擬量信號進(jìn)DCS系統都必須用屏蔽電纜連接，屏蔽層需專(zhuān)門(mén)做好屏蔽接地，其對地電阻必須在1Ω以下。第五，盡可能屏蔽DCS系統周?chē)臒o(wú)線(xiàn)電。

2.2 UPS電源維護

定時(shí)借助紅外線(xiàn)測溫儀測量關(guān)鍵接線(xiàn)端子的實(shí)際溫度，同時(shí)予以詳細記錄，如果有升溫，要格外留心;借助萬(wàn)用表對電源電壓進(jìn)行測量，記錄數據，如有波動(dòng)，要格外留心;DCS系統檢修或者停機階段，及時(shí)進(jìn)行切換實(shí)驗，監測冗余CPU能否自動(dòng)切換并處于正常工作狀態(tài);檢查I/O模件，一些老化和腐蝕的電氣連接件要及時(shí)更換;嚴格遵照電池使用規則進(jìn)行充電或者是放電;對風(fēng)扇進(jìn)行檢查，必要時(shí)進(jìn)行清理，使風(fēng)道能夠暢通無(wú)阻。

2.3 DCS軟、硬件系統運行和管理

2.3.1 運行管理。所謂的運行管理就是指日常巡檢、軟件管理、備件管理等等。軟件是DCS系統的核心，程序復雜，其組態(tài)和修改都必須依照規定執行，同時(shí)備份修改信息，防止因數據丟失所引起的故障;倘若遭遇DCS裝置出現問(wèn)題，需要用備件進(jìn)行替換，安裝使用之前，一定要對其功能有一個(gè)全面測試，避免整個(gè)系統故障再次發(fā)生。

2.3.2 檢修管理。檢修管理重視檢修工藝和檢修程序，為了使DCS系統的穩定運行質(zhì)量有所保障，能夠長(cháng)時(shí)間正常作業(yè)，必須定時(shí)定期進(jìn)行大檢修，例如軟件備份、清掃電源、零部件清潔等等。

伴隨著(zhù)科技的發(fā)展，DCS控制系統日臻成熟完善，并越來(lái)越廣泛地應用到各個(gè)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，成為其中不可或缺的自控設備，DCS強大的功能，為工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟效益。

第五部分

某廠(chǎng)DCS一般故障維修作業(yè)指導書(shū)

      DCS擔負著(zhù)公司的主要生產(chǎn)任務(wù)，是儀表維護的重點(diǎn)設備，為了保證這些儀表設備的安全運行及出現故障后能迅速有效的進(jìn)行維修特制定此DCS故障作業(yè)指導書(shū)。

一：操作站故障

       操作站作為人機接口，是操作人員對生產(chǎn)現場(chǎng)進(jìn)行監控的主要設備，是人為操作最頻繁的部分，也是最容易出現問(wèn)題的地方。

        1、操作站硬件故障： 操作站硬件故障主要指計算機硬件故障，包括主機、顯示器、鼠標和鍵盤(pán)等外圍設備，檢修時(shí)主要根據故障現象，采取替換法和排除法。具體步驟如下：

       A、做好DCS軟件系統軟件和組態(tài)文件的備份；

       B、觀(guān)察DCS操作站顯示故障信息或現象，初步判斷故障所在；

       C、關(guān)閉計算機和顯示器電源，并拔掉電源或空氣開(kāi)關(guān)；

       D、帶防靜電手套，更換故障硬件；

       E、打開(kāi)電源，啟動(dòng)計算機，判斷是否恢復正常；

       F、如處理正常，DCS操作站投用，并觀(guān)察24小時(shí)，如還沒(méi)有正常，繼續執行以上步驟，直到找到故障原因并處理。

       2、操作站軟件故障： 操作站軟件故障主要有操作系統軟件故障和DCS系統軟件故障，這類(lèi)故障是最易發(fā)生，也是經(jīng)常要處理的，具體處理步驟如下：

       A、做好DCS系統軟件和組態(tài)文件的備份；

       B、準備好操作系統軟件，硬件驅動(dòng)軟件（包括顯卡、聲卡、網(wǎng)卡、鼠標等），DCS系統軟件；

       C、重啟計算機，看能不能恢復正常，大部分的問(wèn)題都可以恢復正常；

       D、如沒(méi)有恢復正常，判斷是操作系統的原因還是DCS軟件的原因，根據需要重新安裝相應的軟件，特別要指出的是安裝時(shí)必須按安裝說(shuō)明書(shū)的步驟進(jìn)行安裝，并要滿(mǎn)足軟件的安裝要求，比如操作系統需要打到補丁多少版本等；

       E、恢復組態(tài)文件到DCS操作站，并啟動(dòng)操作站，觀(guān)察24小時(shí)。

二：控制站故障

       控制站是直接參與控制的核心部件，主要故障有控制器故障，I/O卡件故障，通道故障，電源故障。

1、控制器故障

DCS控制器是控制站的核心，一般是帶冗余的，如果控制器出現故障，將導致整個(gè)控制站不可用，出現故障后處理過(guò)程如下：

       A、聯(lián)系工藝人員作好停車(chē)處理方案；

       B、準備好要更換的控制器；

       C、作好組態(tài)數據的備份；

       D、戴好防靜電手套；

       E、拔出壞了的控制器，換上好的控制器；

       F、上裝組態(tài)好的數據；

       G、作好主控制器與冗余控制器數據的同步。

      2、I/O卡件的故障

       I/O卡件故障包括I/O處理卡和端子板故障，處理步驟：

       A、聯(lián)系工藝人員把與這個(gè)故障卡件有關(guān)的儀表切出去，改現場(chǎng)手動(dòng)控制；

       B、查找故障發(fā)生在哪里，是I/O處理卡故障、端子故障還是它們之間的連接排線(xiàn)故障；

       C、準備好相應的配件；

       D、戴好防靜電手套；

       E、更換卡件；

        F、觀(guān)察卡件運行情況，如沒(méi)有問(wèn)題，聯(lián)系工藝人員投用儀表回路。

3、  通道故障

通道故障產(chǎn)生的原因主要是現場(chǎng)強電進(jìn)入，燒壞了通道元件或保險管，如果是保險管壞了，更換，如果是通道元件損壞，無(wú)法短時(shí)間恢復，可以采用更換通道。步驟如下：

       A、查找空余的通道；

       B、更改通道連接線(xiàn)；

       C、更改組態(tài)到新的通道；

       D、投用儀表。

   4、電源故障

       電源系統是DCS可靠運行的重要保障，它為控制器和I/O卡件供電，一般帶有冗余，出現故障后處理步驟如下：

       A、準備好備用電源；

       B、如能斷電處理，可關(guān)閉電源開(kāi)關(guān)，如不能斷電處理，必須要注意防止短路，同時(shí)要注意直流電正負對應，交流電要同相，否則就可能燒掉電源，造成設備損壞；

       C、投用電源，用萬(wàn)用表檢查電源的輸出是否正常。

三：通訊故障

       DCS的通訊包括通訊電纜、通訊卡件，其故障發(fā)生頻率較高的通訊電纜的故障。

1、 通訊電纜的故障

通訊電纜的故障包括終端接頭故障和電纜本體故障，處理步驟如下：

       A、對電纜進(jìn)行測試，判斷電纜是否正常，如不正常，更換電纜，如電纜正常，檢查終端接頭，看是否是接頭松了，是否生銹了，接觸不好，造成的通訊故障和誤碼率增加；

       B、采用專(zhuān)用工具擰緊接頭或專(zhuān)用清洗液除銹；

       C、清除DCS上的誤碼率數值為0，觀(guān)察誤碼率數值是否增加，如不增加，說(shuō)明恢復正常。如還增加，檢查周?chē)欠裼写蟮母蓴_源。

  2、通訊卡件的故障

       通訊卡件包括操作站通訊卡和控制站通訊卡，有專(zhuān)用的通訊卡和通用的以太網(wǎng)卡。處理步驟如下：

       A、關(guān)閉通訊卡所在設備的電源；

       B、首先檢查通訊卡參數是否設置正確，如不正確，更改參數，如正確，可以采用測試軟件測試通訊狀態(tài)，如果是通訊卡故障，更換通訊卡，并設置好正確的參數。

四：維修設備及材料

序號 名稱(chēng) 數量 備注

1 防靜電手套 1副

2 數字萬(wàn)用表 1塊

3 活動(dòng)扳手 2把

4 一字螺絲刀 2把

5 十字螺絲刀 2把

6 毛刷 2把

7 移動(dòng)硬盤(pán) 1 個(gè)

8 DCS備件 一套

9 DCS資料 一套

五：維修注意事項

       DCS系統作為一個(gè)大的儀表控制系統，它關(guān)系到分廠(chǎng)的安全生產(chǎn)，如檢修不當，將產(chǎn)生極嚴重的后果，不斷影響生產(chǎn)，有可能把故障擴大，造成更大的損失，根據DCS系統的特點(diǎn)，在對DCS系統進(jìn)行檢修時(shí)要注意以下幾項：

       1、DCS的組態(tài)數據很多，如組態(tài)數據丟失，重新組態(tài)的工作量巨大，所以檢修前要作好組態(tài)數據和系統的備份；

       2、一套DCS系統牽涉到的裝置和崗位很多，必須聯(lián)系工藝人員作好事故處理方案，在檢修出現問(wèn)題時(shí)，工藝人員可以保證裝置安全運行；

       3、DCS采用的都是大規模集成電路，靜電對它的危害很大，因此在檢修時(shí)必須戴防靜電手套或把手上的靜電放掉；

       4、檢修時(shí)必須細心、仔細，作好詳細的檢修步驟，要抓住故障的所在，不能搞錯卡件或電纜，造成整個(gè)DCS系統崩潰；

       5、DCS系統設備故障，主要采用排除法，而且維修很復雜，所以要準備充足的備品備件。