DCS集散控制系統故障與維護管理方案設計

摘 要：由于DCS集散控制系統能夠在很大程度上提升企業生產活動的效率，因此在如今這個追求科技帶動經濟發展的時代，DCS集散控制系統已經在管理活動中逐漸淘汰傳統的控制系統，而這一改變也在提高我國的生產自動化水平方面起到了不小的貢獻。因此相關的管理人員進一步提高對DCS系統組成模式及運行方式的認識，對我國生產行業的發展具有相當重要的意義。

關鍵詞：DCS集散控制系統；故障分析；維護管理；方案設計

1 DCS集散控制系統概述

DCS集散控制系統運行和構建的基礎是微處理器，而其設計所采用的原則首先是分散控制功能、其次是各部分的相對獨立，最后是總體的綜合協調相互配合運轉。

DCS作為一種新興的控制系統，以其能夠進行集中管理和分散控制的重要特征而被廣泛運用于各個領域。而DCS集散控制系統又以分級分層的方式實現系統的排列和控制。DCS集散控制系統往往利用各個子系統去實現自己的目標，而各個子系統又進一步組成了DCS集散控制系統逐級排列的不同層次，整個結構就像一個三角形，而這種結構也使得DCS集散控制系統的穩固性得到了極高的保障。DCS集散控制系統利用國內外先進的容錯技術和故障自診技術等來對其自身運轉的可靠性進行有效的控制。

2 DCS集散控制系統的故障分析

2.1 運行容易受環境干擾、電源容易出現故障

DCS集散控制系統的運行對周圍環境的要求極高，由于DCS集散控制系統的信號處理功能很容易受到周圍環境中各種信號的影響，因此在使用DCS集散控制系統的過程中，必須有效避免在周圍環境中使用其他的電子設備，從而避免DCS集散控制系統受到環境的影響而出現信號故障。除此之外DCS集散控制系統還有可能在電源方面發生故障。由于設計者考慮不夠充分，導致系統在運轉的過程中常常會發生電源短路的問題，而又由于電源在出現故障時沒有及時和備用電源進行切換，因此就影響了系統運行的連續性。

2.2 網絡故障和軟件故障

由于DCS集散控制系統在本質上隸屬于局域網系統，因此也有可能會出現網絡方面的障礙，影響系統的運行。現在DCS集散控制系統在我國已經被普遍使用，而在整理了相關的統計數據之后，發現DCS集散控制系統的網絡障礙主要表現在以下三個方面：一是網絡的線路堵塞，二是網卡故障，三是IP地址錯誤，以上的三個問題出現任意一個，都會影響整個DCS集散控制系統的正常運轉。除了容易發生網絡故障之外，由于DCS集散控制系統中的各個軟件來自于不同的開發商，因此很容易產生不兼容的情況，從而影響整個系統的使用效率。

2.3 人為故障

除了客觀的軟硬件等各種因素之外，DCS集散控制系統的問題同樣也來自于人為方面，比如說工作人員由于不熟悉系統的操作規范而導致的重復指令或者使得整個系統處于超負荷運轉的情況。一旦出現這些情況，系統可能會癱瘓。

3 如何有效維護和管理DCS集散控制系統

由于DCS集散控制系統相較于傳統的控制系統來說，具有許多不同的特點和功能，因此要想使得其能夠高效運轉，就要求使用者具備相應的素質和能力，能夠事先制定一套符合相關標準的DCS集散控制系統管理方案，并對其進行有效的維護和正確的管理，如此一來，才能夠降低故障發生的概率。

3.1 調控環境，創造良好的運行空間

由于DCS集散控制系統具有自身的運行特性，因此在其運行過程中，環境方面也需要達到一定的標準。從環境中的磁場，到衛生，再到空氣濕度和溫度等方面，DCS集散控制系統所處的環境都必須按照要求嚴格把控。也只有在一個經過準確調控的環境之中，DCS集散控制系統才能夠得以良好運行。首先DCS集散控制系統周圍的氣溫不得高于五攝氏度，這么做的目的是為了避免機柜的溫度上升，進而對系統的運行造成阻礙。其次必須嚴格把控環境的衛生水平。由于DCS集散控制系統信號的收發會受到空氣濕度和環境中灰塵數量的影響，因此，周圍的環境必須時刻保持干燥，并且定期除塵。最后還要控制環境中的磁場強度，避免DCS集散控制系統受到其他電磁場的影響。

3.2 對DCS集散控制系統進行日常的維護，并進行軟件備份

對整個DCS集散控制系統的保護工作要從日常做起，點滴積累方成大業，只有工作人員熟悉操作守則，并且時刻監督空氣、環境質量，檢查系統設備是否存在問題并且及時反饋和維護，才能夠保證系統出現運行障礙問題的幾率降到最小。除此之外軟件的備份處理也是一個重要的管理工作，不管每一次系統改動是大是小，都必須及時進行備份，以此來避免數據丟失可能導致的各種問題。

3.3 定期請專業的工程師進行系統維護工作

要做好DCS集散控制系統的維護工作，離不開專業工程師的悉心維護。只有定期邀請專業的工程師檢查DCS集散控制系統中的各個部分設備是否存在障礙并進行及時的反饋和修復，并且及時更換其中存在障礙的零部件和消耗品，才能夠有效地避免系統存在的問題。只有在平時就做好系統的維護工作，才能夠確保系統在運行的過程中發生障礙的幾率大大降低。

3.4 有效結合專業檢修與日常的檢測工作

日常負責檢修的工作人員可以在專業維護工程師進行檢修的過程中進行更深入的學習，并在專業工程師的指導下熟悉系統障礙的修復和排除的方法，并且對故障產生的原因進行更加深入的了解和分析，避免故障的再次出現。

4 總結

如今隨著時代和科技的變革，生產領域也有著更深的提高生產效率的內在需求，因此DCS集散控制系統的出現正合時宜，也使得效率低下的傳統控制方法逐漸消失。但是在有效利用DCS集散控制系統進行生產管理的過程中，能否對其進行有效的維護和管理，也會在很大程度上決定著系統的使用效率，決定著企業的生產效率，也決定著生產領域的水平發展。因此相關的工作人員必須更加了解DCS集散控制系統的運行機制和維護方法，以求確保系統的長期有效運行。

參考文獻：

[1]王小彥.DCS集散控制系統供電[J].科技創新與應用，2014（3）：153.

[2]楊松柏，方坤，余學康，等.DCS集散控制系統安全性淺析[J].儀器儀表用戶，2016（2）：22-23，35.

作者簡介：郝磊（1983-），男，漢族，河北張家口赤城縣人，碩士，工程師，研究方向：自動化。