DCS控制系統(tǒng)故障的應(yīng)急處理及預(yù)防

牛強(qiáng) 張俊龍

摘 ?要：DCS控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域有著極為廣泛的應(yīng)用，由于DCS系統(tǒng)有著良好的通用性、靈活性、安全可靠等特性，受到石油、化工、電力等行業(yè)的青睞。DCS控制系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中同樣會(huì)出現(xiàn)一些故障問(wèn)題，對(duì)這些故障問(wèn)題進(jìn)行分析，給出解決方案以及預(yù)防性措施，以供相關(guān)部門參考借鑒。

關(guān)鍵詞：DCS ?故障 ?應(yīng)急處理 ?預(yù)防

中圖分類號(hào)：TM62 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2019）10（c）-0049-02

DCS系統(tǒng)也叫分布式控制系統(tǒng)，是高科技的綜合，集合控制技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CRT技術(shù)等，十分安全可靠?，F(xiàn)階段，石油和電力行業(yè)已經(jīng)廣泛應(yīng)用了DCS控制系統(tǒng)，取得非常不錯(cuò)的發(fā)展。但是系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)同樣會(huì)存在故障情況，如果不有效解決，則會(huì)影響到生產(chǎn)的安全穩(wěn)定，甚至?xí)?lái)經(jīng)濟(jì)損失。因此，需要高度重視DCS控制系統(tǒng)故障，研究故障情況和原因，制訂出應(yīng)急方案和預(yù)防措施，保持DCS控制系統(tǒng)的安全高效。

1 ?DCS控制系統(tǒng)故障情況分析

不同類型的DCS控制系統(tǒng)使用過(guò)程中會(huì)發(fā)揮不同的作用，由于存在一定的差異性，遇到故障時(shí)，需要采取不同的維護(hù)措施，具體的要結(jié)合故障的實(shí)際情況來(lái)判斷。一般情況下，DCS控制系統(tǒng)在生產(chǎn)時(shí)出現(xiàn)的故障主要由于系統(tǒng)故障或者人為操作引發(fā)的故障兩種原因，下面我們做詳細(xì)的案例分析。

1.1 DCS系統(tǒng)自身問(wèn)題

在DCS控制系統(tǒng)使用過(guò)程中，系統(tǒng)故障主要包括設(shè)計(jì)安全、控制器、拖網(wǎng)等問(wèn)題，亦或者是軟件和硬件存在故障，配置不足，接口故障等。例如，某電廠使用三型的DCS電源，但是設(shè)計(jì)時(shí)，是按照二型電源進(jìn)行設(shè)計(jì)的，導(dǎo)致使用過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)故障，有著較大的信號(hào)浮動(dòng)，出現(xiàn)硬件損壞、模件故障等問(wèn)題。案例中，可以看到DCS控制系統(tǒng)需要選用優(yōu)質(zhì)的接地系統(tǒng)，設(shè)置相應(yīng)的電纜屏蔽系統(tǒng)，才能降低DCS系統(tǒng)干擾，避免出現(xiàn)故障問(wèn)題。系統(tǒng)配置問(wèn)題也是比較常見的故障原因，某電廠在進(jìn)行機(jī)組改造時(shí)，計(jì)算配置負(fù)荷率時(shí)，沒(méi)有按照相應(yīng)的計(jì)算流程進(jìn)行，計(jì)算出來(lái)的結(jié)果準(zhǔn)確性較差。而且改造時(shí)，投入力度不足，造成技術(shù)指標(biāo)超出限制，對(duì)控制器進(jìn)行抽查調(diào)試時(shí)，負(fù)荷率竟然超過(guò)85%，最后通過(guò)增加配置的方式，才解決了DCS故障。

1.2 人為因素導(dǎo)致的DCS故障

生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)由于人為操作不當(dāng)導(dǎo)致DCS出現(xiàn)故障，主要原因在于操作不當(dāng)或者相應(yīng)的管理制度不夠健全。例如，某廠檢修人員在處理問(wèn)題時(shí)，誤將DCS繼電器輸出導(dǎo)致繼電器動(dòng)作，由此引發(fā)鍋爐MFT、DCS卡件出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，操作人員沒(méi)有仔細(xì)分析檢查，導(dǎo)致卡件損壞。某廠由于管理制度不完善，部分工作員工夜班時(shí)違規(guī)頻繁的使用電腦，引發(fā)電腦死機(jī)。還有部分單位沒(méi)有做好相應(yīng)的DCS備份，導(dǎo)致升級(jí)之后出現(xiàn)故障，無(wú)法解決。

2 ?DCS控制系統(tǒng)故障的應(yīng)急處理以及預(yù)防措施

通過(guò)上面的故障案例，我們可以看出，做好DCS控制系統(tǒng)故障的預(yù)防工作，降低故障率，可以在DCS設(shè)計(jì)安裝環(huán)節(jié)以及運(yùn)行維護(hù)時(shí)，做好相應(yīng)的工作，并加強(qiáng)管理，保障DCS控制系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

2.1 DCS設(shè)計(jì)和調(diào)試

DCS系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試，需要注意以下方面：一是注意系統(tǒng)的可靠性以及負(fù)荷率，工作人員必須高度重視系統(tǒng)的負(fù)荷率和可靠性，結(jié)合實(shí)際情況，將負(fù)荷率控制到正常范圍之內(nèi)。二是注意系統(tǒng)邏輯分配。進(jìn)行邏輯分配時(shí)，可以將系統(tǒng)置于同一控制器，采取冗余配置、分散配置的方式。三是注意電源設(shè)計(jì)。電源設(shè)計(jì)應(yīng)該嚴(yán)格遵循操作流程，保證電源系統(tǒng)具有一定的安全可靠性。設(shè)計(jì)人員應(yīng)該深入分析電源配置以及負(fù)荷率，確保各電源存在獨(dú)立性。四是注意DCS接口設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)DCS對(duì)接口時(shí)，需要注意接口的連接方式以及接口的冗余度，保障DCS接口的可靠性。

2.2 DCS系統(tǒng)的運(yùn)行

維護(hù)工作是保證DCS系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵，作為維護(hù)人員應(yīng)該具備良好的專業(yè)知識(shí)、豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，全面了解設(shè)備之間的關(guān)聯(lián)性，才能對(duì)DCS系統(tǒng)故障及時(shí)地察覺(jué)并解決。因此，維護(hù)人員應(yīng)該全面掌握DCS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備知識(shí)，做好系統(tǒng)的維護(hù)工作。做好系統(tǒng)的備份工作，保證數(shù)據(jù)具備良好的完整性，一般可以選用U盤、移動(dòng)硬盤、光盤等進(jìn)行備份。此外，還應(yīng)該做好產(chǎn)品調(diào)查、售后服務(wù)等工作，對(duì)產(chǎn)品的溫度、濕度、封閉性等見嚴(yán)格檢查，并做好產(chǎn)品的維護(hù)管理工作。

2.3 DCS系統(tǒng)的啟停維護(hù)

在進(jìn)行DCS系統(tǒng)機(jī)組的檢修時(shí)，操作人員必須落實(shí)好系統(tǒng)的維護(hù)工作。首先，維護(hù)期間，對(duì)系統(tǒng)的CPU或DPU、操作員站進(jìn)行復(fù)位操作，不斷優(yōu)化組態(tài)。其次，做好DCS系統(tǒng)的清塵工作。在設(shè)備進(jìn)行啟停維護(hù)時(shí)，可以將設(shè)備中存在的雜質(zhì)和灰塵加以清理，讓設(shè)備保持良好的狀態(tài)。需要清理的設(shè)備有主機(jī)、風(fēng)扇、控制器以及機(jī)柜濾網(wǎng)等。最后，在進(jìn)行系統(tǒng)接口維護(hù)時(shí)，做好信號(hào)冗余的處理。此外，DCS控制系統(tǒng)與其他系統(tǒng)進(jìn)行通信時(shí)，可以通過(guò)單項(xiàng)傳輸或者是通過(guò)防火墻的方式，做好系統(tǒng)安全管理。

2.4 故障檢修維護(hù)

進(jìn)行DCS系統(tǒng)故障檢修以及維護(hù)時(shí)，應(yīng)該做好如下工作：首先，做好DPU或CPU的故障處理，主要是死機(jī)情況的應(yīng)對(duì)。將網(wǎng)絡(luò)傳輸容易遇到的影響因素提前進(jìn)行排除，并結(jié)合實(shí)際情況，制訂應(yīng)急方案。出現(xiàn)故障時(shí)，便可以按照制訂的方式，采取應(yīng)對(duì)措施，有效解決故障。其次，處理DCS故障時(shí)，應(yīng)該按照廠家規(guī)定的相關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行，例如，更換卡件時(shí)，需要了解卡件規(guī)格、跳線、地址等內(nèi)容做好對(duì)比工作，確保更換的卡件同以前卡件保持一致，嚴(yán)格按照更換的要求和步驟進(jìn)行更換。最后，進(jìn)行故障檢修時(shí)，還應(yīng)該做好必要的安全防護(hù)，一般可以通過(guò)隔離或者是強(qiáng)制的方式進(jìn)行，維護(hù)人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)故障或者系統(tǒng)警報(bào)等，做好故障工作的全面分析，對(duì)維修的最終結(jié)果進(jìn)行判定。此外，如果出現(xiàn)硬件方面的故障，最為有效的排除方式就是及時(shí)地更換硬件。聯(lián)系技術(shù)人員，更換硬件，排除故障。

3 ?結(jié)語(yǔ)

DCS控制系統(tǒng)由于自身存在的靈活性、安全性和通用性，受到極為廣泛的應(yīng)用，極大地改善了生產(chǎn)環(huán)境，提升生產(chǎn)效率。但是DCS控制系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，也容易出現(xiàn)系統(tǒng)故障問(wèn)題，影響正常的生產(chǎn)，發(fā)生故障后我們?nèi)绾螒?yīng)對(duì)，如何有效地排除故障，成為人們關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容。為了確保DCS控制系統(tǒng)的可靠性，可以從DCS系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)試、維護(hù)等方面進(jìn)行。根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行情況以及使用設(shè)備的特點(diǎn)，合理地制定應(yīng)急預(yù)案，這樣系統(tǒng)出現(xiàn)故障，便可以做到按圖索驥，快速地解決問(wèn)題。注重設(shè)備的日常維護(hù)工作，是預(yù)防DCS系統(tǒng)故障的重要舉措，可以及時(shí)地發(fā)現(xiàn)隱患問(wèn)題，并將其排除，保證系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。

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