化工廠DCS系統(tǒng)的常見故障及應對措施探討

郝貴鵬

摘要：化工廠控制系統(tǒng)一般多具有點數(shù)多、回路多等特點，且控制方案相對復雜，運行隱患問題較多。為進一步加強化工廠控制系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性，以DCS系統(tǒng)為主的新興控制系統(tǒng)應運而生，并且得到化工廠的廣泛應用。然而，DCS系統(tǒng)并不是完全穩(wěn)定的，運行過程涉及到的風險問題不占少數(shù)，多需要操作人員嚴格貫徹與落實日常維護管理內容，以期規(guī)避系統(tǒng)故障問題。針對于此，本文主要對化工廠DCS系統(tǒng)的常見故障及應對措施展開具體分析，以供參考。

關鍵詞：化工廠；DCS系統(tǒng)；故障問題；應對措施

前言：

所謂的DCS系統(tǒng)主要針對分散控制系統(tǒng)而言，一般多利用集中監(jiān)視操作方式，加強對系統(tǒng)運行過程的控制力度，并利用分散控制功能，擴展系統(tǒng)運行性能。，再加上自身具備組態(tài)方便、控制效果好以及延展性強等特點，能夠進一步加強化工廠控制系統(tǒng)的運行效率。然而，需要注意的是，一旦化工廠DCS系統(tǒng)出現(xiàn)運行故障，勢必會引發(fā)系統(tǒng)失控、監(jiān)視無效等問題的發(fā)生，部分化工原料有可能會受此影響，存在泄露隱患。介于此，操作人員必須加強對DCS系統(tǒng)的管理力度，盡可能地消除各類隱患因素，確保系統(tǒng)運行安全。

1 化工DCS系統(tǒng)的常見故障問題分析

眾所周知，化工生產屬于連續(xù)性生產工作類型，日常生產與管理涉及到的內容十分寬泛，再加上多數(shù)化工原料具備易燃易爆性特點，往往會構成較大的安全隱患。為防止該類安全事故的出現(xiàn)，DCS系統(tǒng)必須始終確保高效運行效果，通過集中加強對化工控制系統(tǒng)的監(jiān)管力度，以期確?；どa過程的安全性[1]。然而，DCS系統(tǒng)在經過長期運行之后，往往會受到運行條件、環(huán)境以及操作管理等方面的影響，而出現(xiàn)運行風險問題，繼而引發(fā)故障問題。本人結合相關經驗，對化工DCS系統(tǒng)運行過程中的常見故障問題進行了總結與歸納，具體如下：

1.1供電系統(tǒng)故障問題

本文所述的供電系統(tǒng)故障問題主要針對UPS供電系統(tǒng)、控制單元、卡件等設施的故障問題而言。如果說DCS系統(tǒng)出現(xiàn)運行故障問題是由于供電系統(tǒng)故障問題所引起的，那么這類故障問題帶來的不良影響要遠高于其它幾類故障問題。究其原因，主要是因為供電系統(tǒng)故障并不像其它故障問題，僅單純地影響某個或者幾個單元系統(tǒng)的運行效果，這類故障問題往往會引發(fā)整個運行系統(tǒng)出現(xiàn)無法運行、甚至癱瘓等情況。一般來說，造成該類故障問題的主要原因在于UPS燒毀、柜內空開損壞、UPS跳閘等。

1.2硬件故障問題

硬件故障問題主要集中表現(xiàn)在控制器、卡件以及操作員站等硬件系統(tǒng)當中。一旦出現(xiàn)硬件故障問題，勢必會對系統(tǒng)的監(jiān)視功能造成不良影響，如部分控制監(jiān)視功能失效。嚴重時，甚至會引發(fā)聯(lián)鎖觸發(fā)問題。對于卡件類的故障問題而言，并不是完全因卡件失效造成的，還可因卡件上的某個通道發(fā)生故障問題造成的。如通道內部出現(xiàn)數(shù)據(jù)紊亂情況，導致系統(tǒng)發(fā)生誤判行為[2]。

1.3軟件故障問題

軟件故障問題一般多發(fā)生于新修改或者下裝組態(tài)過程當中，有時也會發(fā)生于運行時間較長的情況下。無論是哪一種情況，造成軟件故障問題的原因主要源自組態(tài)錯誤問題、DCS系統(tǒng)故障等。一旦出現(xiàn)軟件故障問題，勢必會導致部分工程師站出現(xiàn)失效問題，但一般不會導致控制站完全失效。

1.4通訊故障問題

通訊故障問題一般集中表現(xiàn)為通訊電纜故障、通訊卡件故障等。通訊故障一般容易被判別，危及范圍并不是很大。管理人員只需及時明確通訊故障發(fā)生位置，優(yōu)化冗余配置，即可解決通訊故障問題。但是需要注意的是，像儀表、閥門等信號源或者執(zhí)行器類的通訊故障問題，往往難以被及時判別，多需要管理人員做好日常管理與定期維護工作，消除隱患問題[3]。

1.5人為性故障問題

人為性故障問題多表現(xiàn)為因操作人員或者管理人員行為不規(guī)范或者管理不當，導致系統(tǒng)運行過程出現(xiàn)隱患問題。如拔錯卡件、接錯線等人為性故障問題。

2 化工廠DCS系統(tǒng)故障問題的應對措施分析

化工廠DCS系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題的根因無非多在于因相關負責人員日常巡檢維護工作沒有做到位，而導致DCS系統(tǒng)在運行過程埋下風險隱患，長期以往，很容易引發(fā)系列故障問題。針對于此，相關負責人員必須及時強化自身的專業(yè)能力與職業(yè)素養(yǎng)，嚴格按照DCS系統(tǒng)的巡檢及維護標準，將各項管理措施及時貫徹與落實到日常工作當中，最大限度地確?；SDCS系統(tǒng)的運行效果[4]。

2.1 各類故障問題的應對措施

對于供電系統(tǒng)故障、軟件故障及硬件故障等問題而言，多是因為系統(tǒng)內的組件、控制單元、CPU初始化失敗造成的故障問題。針對于此，建議管理人員應該重點加強對系統(tǒng)組態(tài)工作的管理力度，如加強UPS系統(tǒng)的監(jiān)管力度、CPU運行狀態(tài)的監(jiān)管力度等。與此同時，做好系統(tǒng)和組態(tài)文件的備份工作，并制定應急預案，最大限度地確保系統(tǒng)的運行效果。對于通訊故障排除工作而言，可以從定期檢查通訊線路運行狀態(tài)以及優(yōu)化組態(tài)方面入手。其中優(yōu)化組態(tài)工作可以在機組檢修過程中予以實現(xiàn)，主要通過逐個復位DCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)站和操作員站數(shù)據(jù)的方式進行全面優(yōu)化。

2.2 構建DCS系統(tǒng)日常巡檢制度，做好各類系統(tǒng)設施的管理工作

針對化工廠DCS系統(tǒng)存在的故障問題，建議相關負責人員應該自覺發(fā)揮出主人翁意識以及具備高度責任感，正確操作系統(tǒng)、精心維護系統(tǒng)等。建議管理人員可以構建DCS系統(tǒng)日常巡檢制度，通過嚴格執(zhí)行崗位操作規(guī)程，確保DCS系統(tǒng)的運行安全。具體實踐中，重點做好系統(tǒng)各類系統(tǒng)報警信息、溫度監(jiān)控等工作。

與此同時，重點做好供電電壓電流的了解工作、配電系統(tǒng)的運行管理工作等，目的在于實現(xiàn)臺臺設備、條條管線、各個閥門由專人管理，消除管理不當或者無人管理問題。需要注意的是，現(xiàn)場人員必須明確崗位范圍內的設備數(shù)量，并力求做好管好、用好以及修好等工作，嚴格執(zhí)行崗位的操作規(guī)程[5]。

2.3 做好DCS系統(tǒng)日常維護工作，堅決杜絕故障問題的發(fā)生

定期更換開關、線路以及電源適配器等容易發(fā)生老化問題的設施，并認真計算好相關容量，做好定期記錄工作。對于卡件、網(wǎng)卡以及現(xiàn)場儀表安裝等工作而言，必須嚴格控制施工質量，盡可能地規(guī)避電源線路燒毀等問題的出現(xiàn)。與此同時，定期檢查上述設施的運行狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)故障問題，必須予以及時更換。需要注意的是，現(xiàn)場人員必須注意各類設施的防塵以及防腐蝕等方面的管理工作。

對于UPS系統(tǒng)而言，最好實行并聯(lián)或者串聯(lián)備份處理工作，即2臺UPS并聯(lián)供電。即便出現(xiàn)故障問題，另一臺UPS系統(tǒng)也可以繼續(xù)完成供電工作。需要注意的是，對于計算機和系統(tǒng)管理工作而言，也需要做好日常維護管理工作，最好采取特定的維護方案進行合理保養(yǎng)。如做好系統(tǒng)和組態(tài)文件的備份工作等，且事后做好監(jiān)督檢查工作。

結論：

總而言之，DCS系統(tǒng)為化工廠控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供了基礎保障，基本上可以規(guī)避控制系統(tǒng)日常運行中存在的風險問題，再加上自身具備組態(tài)方便、控制效果好以及延展性強等特點，能夠進一步加強化工廠控制系統(tǒng)的運行效率。需要注意的是，DCS系統(tǒng)在運行過程中也有可能受到多方面因素的影響，而出現(xiàn)不同程度的隱患問題。為防止DCS系統(tǒng)出現(xiàn)運行故障問題，建議管理人員必須加強對DCS系統(tǒng)故障問題的管控力度，最好從多個層面加強日常管理，并定期做好維護保養(yǎng)工作，從根本上提高化工DCS系統(tǒng)的運行效果。

參考文獻

[1]張芳. 化工廠DCS系統(tǒng)的常見故障及應對措施探討[J]. 山東工業(yè)技術，2018（22）：128.

[2]郭興圓. 化工廠DCS系統(tǒng)常見故障分析及應對策略探討[J]. 石河子科技，2015（04）：27-28.

[3]李曉明，鄭珂，陳霞. 化工廠DCS系統(tǒng)的常見故障及應對措施[J]. 中國石油和化工標準與質量，2011，31（08）：62.

[4]郝銳. 探討DCS化工廠一體化智能控制系統(tǒng)[J]. 科技創(chuàng)新導報，2012（13）：86.

[5]馬驍. 化工廠供電系統(tǒng)常見問題與改進措施[J]. 科技風，2012（12）：152.

（作者身份證號碼：130925199005056238）