淺談和利時DCS控制系統(tǒng)的維護

摘 要：隨著社會經濟與科學技術的快速發(fā)展，DCS控制系統(tǒng)已經被廣泛應用于各大生產管理領域，較之于傳統(tǒng)控制系統(tǒng)，DCS控制系統(tǒng)不但有效地提高了生產和管理效率，而且使我國的生產自動化水平提高了一個層次。和利時DCS控制系統(tǒng)是某熱電廠機組生產的控制核心，保證其正常穩(wěn)定的運行有著重要的意義。由于DCS控制系統(tǒng)的組成比較復雜，實際操作中會出現(xiàn)一些故障，因此加強對系統(tǒng)故障分析與維護管理，是保證該系統(tǒng)正常運行的關鍵。文章就DCS控制系統(tǒng)運行過程中出現(xiàn)的較為常見故障做了分析，對維護工作做了總結。

關鍵詞：熱電廠；DCS；維護

1 概述

DCS又稱集散控制系統(tǒng)，簡單的說就是做到分散控制、集中操作、組態(tài)方便、配置靈活。系統(tǒng)主要的構成有硬件和軟件；操作節(jié)點、控制站和網絡組成。操作節(jié)點由計算機和監(jiān)控軟件組成，包括操作站、工程師站、歷史站、通信站?？刂普局饕侵缚刂乒裰械腎/O卡件、主控卡件、電源模塊以及與I/O卡件相對應的端子板。在控制層，采用冗余的100Mbps工業(yè)以太網，保證系統(tǒng)的可靠性；支持光纜、同軸電纜。在現(xiàn)場信號處理層，采用了1.5-12Mbps的PROFIBUS-DP總線連接中央控制單元和各現(xiàn)場信號處理模塊。此外，系統(tǒng)還提供標準的OPC接口、以便同其它智能單元如PLC、智能儀表等連接。DCS系統(tǒng)對生產工藝的狀態(tài)監(jiān)視有著不可替代的作用，它作為生產的控制核心，對保證其正常穩(wěn)定的運行有著重要的意義。DCS一旦產生故障輕者影響生產工藝的質量，重者停機停爐。因此，保證其正常穩(wěn)定的運行對生產和安全有著極為重要的作用。這就離不開對DCS的正確維護。

2 日常維護

日常維護對于DCS長期穩(wěn)定運行有著重要作用，能夠實時掌握系統(tǒng)的運行狀態(tài)，提早發(fā)現(xiàn)DCS不安全因素，及時消除系統(tǒng)的故障隱患。一般日常維護的項目有以下幾點：

（1）定期檢查DCS所處電子間的溫度和濕度。禁止在電子間使用電磁設備。

（2）定期檢測DCS機柜中I/O卡件、主控卡件和電源模塊溫度。查看雙路電源是否投入，有無報警。

（3）通過系統(tǒng)狀態(tài)圖，檢查各站CPU負荷率，以及控制系統(tǒng)網絡有無異常。查看故障診斷畫面，是否有故障提示。

3 定期維護

定期維護主要是針對一些在正常運行過程中無法進行的維護工作（需要斷電或是拆除卡件）。所以一般利用中修和大修期間進行一次定期的維護，以掌握系統(tǒng)的運行狀態(tài)和消除故障隱患。定期維護的項目有一下幾點：

（1）對各控制站機籠、操作員站和工程師站電腦進行徹底清灰，更換出現(xiàn)故障的散熱元件。

（2）對雙路電源、主控卡件和控制網絡做切換實驗。

（3）利用信號發(fā)生器對各重要通道進行檢測，對出現(xiàn)故障的通道要及時更換。通道檢測完成后檢查端子是否牢靠。

（4）接地電阻的檢測。

4 故障維護

設備發(fā)生故障后進行的維護，表現(xiàn)為組態(tài)畫面的異常狀態(tài)（信號點粉，誤報警，和設備的異常狀態(tài)），故障的發(fā)生影響了操作人員的正確判斷，嚴重的則會導致設備的誤動作。這就要求我們能快速的判斷故障原因，并及時的進行解決。下面列出常見的幾種故障原因以及解決辦法：

4.1 畫面信號點黃閃

如果現(xiàn)場無問題則應該考慮DCS柜后接線端子接線是否松動，檢測該通道端子板保險是否正常，若由端子板提供電壓則應測量電壓值能否達到24V，檢查該通道所在卡件的其他測點是否正常。當然在檢查前應對重要測點經行強制，避免發(fā)生誤動事件。

4.2 實時趨勢不跟蹤

調取歷史趨勢后選擇跟蹤模式，該數(shù)據(jù)點曲線隨時間變化延伸，但數(shù)值一直為壞點U0.0，經檢查歷史站的系統(tǒng)時間與DCS畫面組態(tài)時間不符，更改后實時趨勢跟蹤正常，應是和利時GPS校時系統(tǒng)出現(xiàn)問題導致。

4.3 主/副歷史站切換異常

調取幾月前歷史數(shù)據(jù)時出現(xiàn)所有數(shù)據(jù)都為零的現(xiàn)象，調出系統(tǒng)狀態(tài)圖發(fā)現(xiàn)歷史站切換到了副歷史站，由于主/副歷史站創(chuàng)建時間不同，所以切換歷史站為主站。發(fā)現(xiàn)無法切換，檢查主歷史站電腦無異常，后打開守護節(jié)點（桌面右下角），發(fā)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)庫和I/O實時庫進程都未開啟，打開工程總控下裝歷史站并重啟歷史站后。歷史站正常并可進行切換操作。問題原因為歷史站的不正常重啟導致歷史數(shù)據(jù)進程無法打開。應該定期檢查系統(tǒng)狀態(tài)圖提早發(fā)現(xiàn)歷史站異常狀態(tài)。

4.4 操作員站B網離線

操作員站B網離線，通過系統(tǒng)狀態(tài)圖發(fā)現(xiàn)操作員站B網顯示紅色故障，檢查該操作員站B網確實無法通信，一段時間后自動恢復或重啟電腦后立刻恢復。操作員站故障期間交換機和其他操作站均正常。經過檢測發(fā)現(xiàn)B網網卡故障，跟換網卡后B網通信正常，為再出現(xiàn)該狀況。為避免該狀況的發(fā)生應經常清理電子元件灰塵，定時更換老化的電子元件。

5 結束語

鑒于DCS的重要性，DCS的維護關鍵要做到預防為主并制定科學、合理、可行的維護策略和方式方法，做好組態(tài)和軟件的備份，時刻保證能夠及時跟換損壞的卡件，從而確保系統(tǒng)長期穩(wěn)定的運行。

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作者簡介：邢艷榮（1982，02-），女，內蒙古豐鎮(zhèn)市人，講師，2004年畢業(yè)于內蒙古科技大學，工學學士，主要研究方向：自動控制工程。