對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)DCS系統(tǒng)維護(hù)技術(shù)的分析

高順華

摘 要：在工業(yè)項(xiàng)目中，利用DCS系統(tǒng)可以達(dá)到精細(xì)化管理技術(shù)要求，實(shí)現(xiàn)從網(wǎng)絡(luò)、硬件、軟件等方面的有效維護(hù)，確保工業(yè)項(xiàng)目的正常有序運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：DCS系統(tǒng);維護(hù);技術(shù)分析

引言：DCS系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，不僅使工業(yè)項(xiàng)目的成本大幅度降低，同時(shí)也提高了工業(yè)項(xiàng)目的精細(xì)化管理水平，針對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)DCS系統(tǒng)維護(hù)技術(shù)分析，我們站在網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、硬件維護(hù)以及軟件維護(hù)的角度對(duì)DCS系統(tǒng)維護(hù)技術(shù)進(jìn)行分析探討，了解DCS系統(tǒng)維護(hù)的基本原理。

1.工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)DCS系統(tǒng)概述

DCS控制系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的施工中，這是因?yàn)楣I(yè)現(xiàn)場(chǎng)DCS系統(tǒng)通過(guò)將整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接在一起，能夠快速有效地提供相關(guān)數(shù)據(jù)信息，滿(mǎn)足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的施工要求。為了充分發(fā)揮出工業(yè)DCS系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，就必須在日常的使用中做好對(duì)應(yīng)的維護(hù)工作，才能避免DCS系統(tǒng)出現(xiàn)故障。DCS系統(tǒng)往往采用分布式的數(shù)據(jù)庫(kù)模式，將以太網(wǎng)和Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線的上下位控制，對(duì)于系統(tǒng)中的所有節(jié)點(diǎn)，將其連接在控制網(wǎng)絡(luò)中，能夠有效地支持系統(tǒng)中120個(gè)以上的節(jié)點(diǎn)位置。在DCS系統(tǒng)的操作界面中，可以分為Professional Plus站、操作員站以及應(yīng)用站三種不同的操作界面，如圖1所示[1]。

2.DCS系統(tǒng)的日常診斷

2.1對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障的診斷

對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)DCS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)故障診斷時(shí)，可以查看各個(gè)節(jié)點(diǎn)通訊中的Primary和Secondary網(wǎng)絡(luò)顏色。如果發(fā)現(xiàn)Primary和Secondary節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)顏色顯示為綠色，那么說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行正常，如果出現(xiàn)紅色或者黃色警報(bào)，說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行存在異常情況。

2.2對(duì)I/O通道的診斷

在對(duì)I/O的通道診斷中，由于MACS系統(tǒng)往往會(huì)對(duì)應(yīng)工業(yè)鍵盤(pán)系統(tǒng)點(diǎn)擊的控制狀態(tài)，因此當(dāng)卡件狀態(tài)的燈光為藍(lán)色時(shí)，說(shuō)明卡件工作正常，但是當(dāng)燈光變?yōu)榘咨珪r(shí)，說(shuō)明沒(méi)有卡件，而燈光為紅色，說(shuō)明卡件工作異常[2]。這就需要對(duì)I/O通道做出相關(guān)診斷。診斷的位置包括模擬輸入卡、開(kāi)關(guān)量輸入和輸出卡、TC卡等，有利于根據(jù)狀態(tài)值的提示檢查處理問(wèn)題。

2.3對(duì)系統(tǒng)硬件的診斷

當(dāng)控制器正常運(yùn)行時(shí)，指示燈屬于正常，但如果指示燈顯示有異常，那么說(shuō)明系統(tǒng)硬件存在故障。通常在對(duì)指示燈的觀測(cè)中，需要對(duì)24V和12V的直流電源狀態(tài)指示燈以及主線、副主線工作狀態(tài)等方面進(jìn)行快速檢測(cè)，確保這些位置的指示燈顯示正常。

2.4對(duì)系統(tǒng)故障的診斷

在對(duì)DCS系統(tǒng)中的Professional Plus站、操作員站、應(yīng)用站、控制器、卡件以及控制回路出現(xiàn)的位置進(jìn)行檢查時(shí)候，需要分別檢查對(duì)應(yīng)的Control Network、Assigned Module、I/O等，從而判定DCS系統(tǒng)可能存在的故障問(wèn)題。

3.DCS系統(tǒng)常見(jiàn)的故障處理

3.1硬件故障

對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)DCS系統(tǒng)的硬件故障處理過(guò)程中，首先需要確定故障發(fā)生的具體位置，但是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)DCS系統(tǒng)的相關(guān)儀器和儀表等設(shè)備都是連接在一起的，所以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)節(jié)點(diǎn)信號(hào)進(jìn)行判定時(shí)，可以根據(jù)故障信號(hào)發(fā)生的位置進(jìn)行判定。通常情況下，需要由工程師查看信號(hào)在軟件和硬件中的功能模塊值，才能更好地判斷故障點(diǎn)的發(fā)生在硬件位置還是軟件位置。如果工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)DCS系統(tǒng)的故障發(fā)生在硬件設(shè)施上，那么就需要通過(guò)萬(wàn)用表對(duì)卡件端子柜進(jìn)行測(cè)量判斷，才能確定工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)DCS系統(tǒng)的硬件故障位置。其次是在替換法中確定故障卡件的相關(guān)位置，由于計(jì)算機(jī)模塊化的程度比較高，乳溝采用替換后的方式查找故障位置，那難以及時(shí)判斷硬件故障和卡件之間的控制時(shí)間，采用替換法的方式，排出硬件故障問(wèn)題。但是在使用替換法的過(guò)程中，必須對(duì)卡件損壞的情況進(jìn)行了解，如果卡件上有著明顯的擊穿或者灼燒痕跡，那么必須要及時(shí)測(cè)量可能存在的大電壓傳入等情況，否則會(huì)造成嚴(yán)重的損傷等問(wèn)題。

3.2軟件故障

工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)DCS系統(tǒng)的使用中，經(jīng)常出現(xiàn)故障的是硬件，至于軟件故障，相對(duì)而言較少，但是一旦出現(xiàn)軟件故障，就需要在組態(tài)時(shí)按設(shè)計(jì)要求了解相關(guān)的控制模塊，才能在實(shí)際上線中對(duì)部分工藝問(wèn)題采取回路的方式[3]。采用回路方式的過(guò)程中可能忽視了將仿真模式去掉，使得回路中出現(xiàn)不正常的運(yùn)行情況，就需要及時(shí)處理掉存在的軟件故障問(wèn)題，在故障處理中，要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行處理。

3.3環(huán)境故障

當(dāng)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，需要適宜的環(huán)境，如果環(huán)境溫度較高，那么很容易導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)死機(jī)的情況。為了避免系統(tǒng)發(fā)生死機(jī)的情況，就需要安裝風(fēng)扇對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行降溫處理，除過(guò)安裝風(fēng)扇外，還需要增加電源卡件來(lái)降低其負(fù)載，有利于更好地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行降溫處理。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行中，對(duì)環(huán)境溫度的要求也不能太低，如果溫度太低，那么會(huì)使卡件更加容易出現(xiàn)故障，造成卡件可能會(huì)出現(xiàn)更多的故障問(wèn)題，當(dāng)某個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)內(nèi)出現(xiàn)故障而又找不到直接的原因時(shí)，就需要全方位的考慮工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)DCS系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故障原因。

結(jié)束語(yǔ)：對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的DCS系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)時(shí)，如果使用按照單一軟件的運(yùn)行方式，需要在硬件上采取更加可靠的措施，能夠避免出現(xiàn)大量的問(wèn)題，但不能100%保證萬(wàn)無(wú)一失，因此在這個(gè)過(guò)程中，需要不斷的處理故障過(guò)程以及不斷的積累和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，才能確保工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)DCS系統(tǒng)的有效維護(hù)和技術(shù)分析。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳德廣. DCS系統(tǒng)在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用分析[J]. 數(shù)字化用戶(hù)， 2019， 025（020）：188.

[2]張志剛. DCS控制系統(tǒng)在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用[J]. 中國(guó)設(shè)備工程， 2019， 000（013）：187-188.

[3]周京強(qiáng). DCS系統(tǒng)在石化工業(yè)中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)分析[J]. 中國(guó)化工貿(mào)易， 2019， 011（023）：121.

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