試論DCS系統(tǒng)故障分析處理及維護(hù)防范措施

白平安

(陜西商洛發(fā)電有限公司,陜西 商洛 726000)

試論DCS系統(tǒng)故障分析處理及維護(hù)防范措施

白平安

(陜西商洛發(fā)電有限公司,陜西 商洛 726000)

DCS系統(tǒng)因?yàn)樽陨砭邆浞浅：玫撵`活性、通用性、安全性以及可靠性等優(yōu)勢(shì),所以在我國(guó)電力、石油以及化工等行業(yè)得到了非常廣泛的使用和推廣.本文主要對(duì)DCS系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的故障問(wèn)題進(jìn)行了深入的分析,并針對(duì)這些問(wèn)題提出了一些有效的解決措施.

DCS;故障分析;維護(hù)

DCS也被稱作為分散控制系統(tǒng),在其性質(zhì)上屬于一種綜合性的高科技產(chǎn)品,其中主要是集合了信息技術(shù)、控制技術(shù)、CRT技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等幾個(gè)部分.目前,DCS系統(tǒng)在電力以及石油等行業(yè)中已得到了廣泛的應(yīng)用,雖然在應(yīng)用的過(guò)程中可以發(fā)揮出非常明顯的優(yōu)勢(shì),但是也會(huì)出現(xiàn)故障,這些問(wèn)題得不到有效的解決,會(huì)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行造成非常嚴(yán)重的影響.因此,一定要對(duì)DCS系統(tǒng)中存在的故障問(wèn)題引起足夠的重視,結(jié)合實(shí)際情況找出導(dǎo)致故障出現(xiàn)的各種影響因素,這樣才能及時(shí)采取有效的措施進(jìn)行解決,從而為DCS系統(tǒng)的安全使用提供良好的基礎(chǔ)保障.

1 DCS在生產(chǎn)過(guò)程中的故障情況

DCS的類型不同時(shí)在使用過(guò)程中所發(fā)揮出的作用也有差異,因此,在遇到故障的時(shí)候所采取的維護(hù)措施也會(huì)存在一定的差異,結(jié)合具體的情況,DCS在生產(chǎn)過(guò)程中的故障問(wèn)題主要包括以下幾個(gè)方面.

(1)系統(tǒng)自身存在故障,這種故障情況在主要包括了設(shè)計(jì)安全問(wèn)題、硬件與軟件的故障問(wèn)題等.

(2)因?yàn)槿说牟僮鞑划?dāng)而造成的故障問(wèn)題.

1.1 DCS系統(tǒng)本身問(wèn)題故障實(shí)例

DCS系統(tǒng)在應(yīng)用的過(guò)程中,最常見的問(wèn)題就是DCS自身存在故障,按照故障類型主要包括了設(shè)計(jì)安全問(wèn)題、控制器問(wèn)題以及脫網(wǎng)等,或者是網(wǎng)絡(luò)在傳輸?shù)倪^(guò)程中經(jīng)常受到阻礙,軟件與硬件存在問(wèn)題,系統(tǒng)的配置不高,系統(tǒng)的接口處存在問(wèn)題等.

(1)電源及接地問(wèn)題.某電廠的DCS電源為三型電源,在剛剛開始設(shè)置的時(shí)候是根據(jù)二型電源的接地方式來(lái)進(jìn)行安裝設(shè)計(jì)的.在投入到實(shí)際的使用過(guò)程之后,DCS經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種故障問(wèn)題,主要包括信號(hào)浮動(dòng)較大、硬件損壞以及DCS模件出現(xiàn)問(wèn)題等.該電廠在剛剛建立的時(shí)候,在對(duì)DCS接地網(wǎng)進(jìn)行安裝的過(guò)程中存在一定的缺陷,這就導(dǎo)致DCS系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)溫度變化較大的現(xiàn)象,并且該電廠最后因?yàn)殡娫催B線存在問(wèn)題造成汽機(jī)側(cè)控制系統(tǒng)損壞.

通過(guò)以上實(shí)例分析可以了解到,當(dāng)DCS在安裝的過(guò)程中如果沒(méi)有采用優(yōu)質(zhì)的接地系統(tǒng),或者是沒(méi)有設(shè)置相應(yīng)的電纜屏蔽系統(tǒng),就會(huì)導(dǎo)致DCS在使用的過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)故障問(wèn)題,比如可能會(huì)受到外界信號(hào)的干擾,在運(yùn)行的過(guò)程中模塊可能會(huì)出現(xiàn)損壞現(xiàn)象等.因此,在對(duì)DCS電源進(jìn)行安裝以及設(shè)計(jì)的過(guò)程中,一定要采用合理的電源接地方式來(lái)進(jìn)行,同時(shí)在安裝的過(guò)程中一定要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范的技術(shù)要求來(lái)進(jìn)行.

(2)系統(tǒng)配置問(wèn)題.某電廠300MV機(jī)組DCS改造,在對(duì)系統(tǒng)的配置負(fù)荷率計(jì)算的過(guò)程中沒(méi)有嚴(yán)格按照具體的流程來(lái)進(jìn)行,導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果不具備一定的準(zhǔn)確性.另外,在改造的過(guò)程中減少了項(xiàng)目資金的投入力度,導(dǎo)致技術(shù)指標(biāo)即將超出最大限值,并且在對(duì)個(gè)別控制器進(jìn)行調(diào)試的過(guò)程中負(fù)荷率已經(jīng)超出了85%.在之后操作人員又重新增加了配置,最后DCS的故障問(wèn)題才實(shí)現(xiàn)了有效的解決.

1.2 人為因素造成的DCS故障分析

因?yàn)槿藶橐蛩卦斐傻腄CS故障問(wèn)題,也是在成產(chǎn)過(guò)程中常見的現(xiàn)象.其中主要包括了操作不當(dāng)以及管理制度制定不健全等.

(1)人員生產(chǎn)過(guò)程中操作不當(dāng).某電廠的檢修人員在對(duì)問(wèn)題進(jìn)行處理的過(guò)程中,因?yàn)椴僮魇д`將DCS繼電器柜輸出繼電器動(dòng)作,導(dǎo)致鍋爐MFT;某電廠的DCS卡件出現(xiàn)了故障問(wèn)題時(shí),工作人員沒(méi)有對(duì)其中出現(xiàn)故障問(wèn)題的設(shè)備進(jìn)行認(rèn)真的分析和處理,最終導(dǎo)致剛剛替換的卡件損壞.

(2)管理制度不夠完善.某電廠的光驅(qū)沒(méi)有做好相應(yīng)的封閉工作,存在部分工作人員在上夜班的過(guò)程中擅自違規(guī)使用電腦的情況,長(zhǎng)期頻繁使用,造成操作人員站死機(jī).還有,某電廠沒(méi)有對(duì)DCS的備份做好相應(yīng)的制度管理工作,操作人員在對(duì)該站軟件進(jìn)行升級(jí)的過(guò)程中沒(méi)有落實(shí)好相應(yīng)的備份工作,導(dǎo)致升級(jí)后控制站硬件出現(xiàn)了故障,系統(tǒng)在之后的運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接問(wèn)題.

2 DCS系統(tǒng)故障維護(hù)防范措施

通過(guò)以上提出的相關(guān)實(shí)例分析可以了解到,要想有效減少DCS系統(tǒng)在使用過(guò)程中出現(xiàn)的故障問(wèn)題,相關(guān)人員就必須做好DCS設(shè)計(jì)安裝以及運(yùn)行維護(hù)等各個(gè)方面的工作,只有嚴(yán)格加強(qiáng)管理才能為DCS系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供良好的保障.

2.1 DCS的設(shè)計(jì)調(diào)試

在對(duì)DCS系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)以及調(diào)試的過(guò)程中,需要從以下幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行:一是可靠性與負(fù)荷率指標(biāo).工作人員在對(duì)系統(tǒng)以及控制器進(jìn)行配置的過(guò)程中,一定要對(duì)系統(tǒng)的可靠性以及負(fù)荷率指標(biāo)引起高度重視.需要結(jié)合實(shí)際情況將通訊負(fù)荷率指標(biāo)控制在一定的數(shù)值之內(nèi),在對(duì)控制器的負(fù)荷率進(jìn)行控制的過(guò)程中要與前者實(shí)現(xiàn)一定的平衡性,這樣才能有效解決高負(fù)荷問(wèn)題發(fā)生的概率;二是系統(tǒng)控制邏輯分配.在對(duì)系統(tǒng)控制邏輯進(jìn)行分配的過(guò)程中,不可以將系統(tǒng)安排在同一個(gè)控制器之內(nèi),應(yīng)該采用分散配置、冗余配置;三是電源設(shè)計(jì).在對(duì)DCS系統(tǒng)電源進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中一定要嚴(yán)格按照具體的操作流程來(lái)進(jìn)行,這樣才能為電源系統(tǒng)的安全性提供一定的保障,設(shè)計(jì)人員需要對(duì)其中的負(fù)荷率以及電源的配置方式進(jìn)行深入的分析,保證各個(gè)電源之間的獨(dú)立性;四是DCS接口的可靠性.在對(duì)接口進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中主要是對(duì)接口的連接形式以及冗余度引起重視,這樣才能保證接口的可靠性.

2.2 DCS系統(tǒng)的運(yùn)行

維護(hù)人員自身應(yīng)該具備很強(qiáng)的專業(yè)技能以及豐富的維護(hù)經(jīng)驗(yàn),這樣才能對(duì)DCS系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的故障問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)有效的解決,對(duì)各個(gè)設(shè)備之間存在的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行更加全面的了解.維護(hù)人員需要對(duì)DCS系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)以及設(shè)備相關(guān)的知識(shí)進(jìn)行全面的掌握,在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行備份的過(guò)程中,主要備份對(duì)象包括了操作系統(tǒng)、控制系統(tǒng)軟件以及邏輯組態(tài)等,通過(guò)備份工作才能為數(shù)據(jù)的完整性提供良好的保障,另外,在進(jìn)行備份工作的時(shí)候可以選擇使用移動(dòng)硬盤、U盤或者是光盤等.維護(hù)人員還需要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)對(duì)各項(xiàng)產(chǎn)品做好相應(yīng)的審查工作,主要是對(duì)產(chǎn)品的售后服務(wù)時(shí)間表進(jìn)行嚴(yán)格的檢查,然后在對(duì)各項(xiàng)產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的整理工作,對(duì)產(chǎn)品的封閉性以及溫度和濕度進(jìn)行嚴(yán)格的審查,最后落實(shí)好日常的維護(hù)管理工作.

2.3 DCS系統(tǒng)的啟停維護(hù)

在對(duì)機(jī)組進(jìn)行檢修的過(guò)程中,操作人員一定要將DCS系統(tǒng)的維護(hù)工作落實(shí)到位,首先應(yīng)該在機(jī)組進(jìn)行維護(hù)的時(shí)間段內(nèi),對(duì)DCS 系統(tǒng)的DPU、CPU以及操作員站進(jìn)行相應(yīng)的復(fù)位工作,然后對(duì)組態(tài)進(jìn)行不斷的完善和優(yōu)化.同時(shí),維護(hù)人員還需要做好對(duì)DCS系統(tǒng)灰塵的清理工作,在系統(tǒng)停運(yùn)的時(shí)候需要對(duì)所有設(shè)備中存在的灰塵和雜質(zhì)進(jìn)行清理,其中進(jìn)行清理的設(shè)備主要包括主機(jī)、控制器、機(jī)柜濾網(wǎng)以及風(fēng)扇等.在對(duì)DCS系統(tǒng)以及其他系統(tǒng)接口處進(jìn)行維護(hù)的過(guò)程中,一定要注意對(duì)信號(hào)冗余的處理工作,在與其他系統(tǒng)實(shí)行通信的過(guò)程中,可以采取單向傳輸或者是加裝防火墻等措施.

2.4 故障檢修維護(hù)

在對(duì)DCS系統(tǒng)中的故障進(jìn)行檢修以及維護(hù)的過(guò)程中需要做好以下幾點(diǎn)工作:第一,做好DPU以及CPU的死機(jī)處理工作,對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)程中可能遇到的各種影響因素進(jìn)行有效的排除,可以提前根據(jù)具體情況制定出完善的應(yīng)急方法,這樣在出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候就可以按照應(yīng)急方案中的措施進(jìn)行有效的解決;第二,在對(duì)DCS故障進(jìn)行處理的過(guò)程中,一定要按照生產(chǎn)廠家規(guī)定的技術(shù)要求來(lái)進(jìn)行,在對(duì)卡件進(jìn)行更換的過(guò)程中,需要對(duì)卡件的規(guī)格、地質(zhì)以及跳線等各個(gè)方面進(jìn)行仔細(xì)比對(duì),保持與之前卡件的一致性,并且需要嚴(yán)格按照在線更換的方式來(lái)進(jìn)行;第三,在對(duì)故障進(jìn)行檢修的過(guò)程中,一定要做好相應(yīng)的安全防護(hù)措施,可以采取強(qiáng)制或者是隔離的方式來(lái)進(jìn)行,維護(hù)人員需要根據(jù)系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警以及現(xiàn)場(chǎng)的故障進(jìn)行全面的分析,按照?qǐng)?bào)警可以對(duì)最終的維修結(jié)果進(jìn)行有效的判定.第四,當(dāng)硬件出現(xiàn)故障的時(shí)候,除了在最快的時(shí)間內(nèi)對(duì)硬件設(shè)備進(jìn)行更換之外,還可以及時(shí)與技術(shù)人員取得聯(lián)系然后對(duì)故障進(jìn)行有效的排除.

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述,要想保證DCS系統(tǒng)在使用的過(guò)程中可以具備一定的可靠性,相關(guān)的維護(hù)人員一定要從DCS設(shè)計(jì)、調(diào)試以及維護(hù)檢修等多個(gè)方面進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督與管理.系統(tǒng)維護(hù)人員可以結(jié)合目前系統(tǒng)運(yùn)行的狀況以及設(shè)備特點(diǎn),制定出合理的維護(hù)檢修方案,這樣在系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候就可以按照方案中提出的要求來(lái)開展相應(yīng)的維護(hù)工作,針對(duì)其中存在的影響因素及時(shí)采取有效的措施進(jìn)行解決,為DCS系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供良好的基礎(chǔ)保障.

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