DCS控制系統(tǒng)故障的應急處理及預防

牛強 張俊龍

摘 ?要：DCS控制系統(tǒng)在工業(yè)生產領域有著極為廣泛的應用，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)在運行過程中同樣會出現一些故障問題，對這些故障問題進行分析，給出解決方案以及預防性措施，以供相關部門參考借鑒。

關鍵詞：DCS ?故障 ?應急處理 ?預防

中圖分類號：TM62 ? 文獻標識碼：A 文章編號：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、信息技術、網絡技術、CRT技術等，十分安全可靠。現階段，石油和電力行業(yè)已經廣泛應用了DCS控制系統(tǒng)，取得非常不錯的發(fā)展。但是系統(tǒng)運行時同樣會存在故障情況，如果不有效解決，則會影響到生產的安全穩(wěn)定，甚至會帶來經濟損失。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，制訂出應急方案和預防措施，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)使用過程中會發(fā)揮不同的作用，由于存在一定的差異性，遇到故障時，需要采取不同的維護措施，具體的要結合故障的實際情況來判斷。一般情況下，DCS控制系統(tǒng)在生產時出現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，下面我們做詳細的案例分析。

1.1 DCS系統(tǒng)自身問題

在DCS控制系統(tǒng)使用過程中，系統(tǒng)故障主要包括設計安全、控制器、拖網等問題，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，但是設計時，是按照二型電源進行設計的，導致使用過程中，經常出現故障，有著較大的信號浮動，出現硬件損壞、模件故障等問題。案例中，可以看到DCS控制系統(tǒng)需要選用優(yōu)質的接地系統(tǒng)，設置相應的電纜屏蔽系統(tǒng)，才能降低DCS系統(tǒng)干擾，避免出現故障問題。系統(tǒng)配置問題也是比較常見的故障原因，某電廠在進行機組改造時，計算配置負荷率時，沒有按照相應的計算流程進行，計算出來的結果準確性較差。而且改造時，投入力度不足，造成技術指標超出限制，對控制器進行抽查調試時，負荷率竟然超過85%，最后通過增加配置的方式，才解決了DCS故障。

1.2 人為因素導致的DCS故障

生產過程中經常會由于人為操作不當導致DCS出現故障，主要原因在于操作不當或者相應的管理制度不夠健全。例如，某廠檢修人員在處理問題時，誤將DCS繼電器輸出導致繼電器動作，由此引發(fā)鍋爐MFT、DCS卡件出現問題時，操作人員沒有仔細分析檢查，導致卡件損壞。某廠由于管理制度不完善，部分工作員工夜班時違規(guī)頻繁的使用電腦，引發(fā)電腦死機。還有部分單位沒有做好相應的DCS備份，導致升級之后出現故障，無法解決。

2 ?DCS控制系統(tǒng)故障的應急處理以及預防措施

通過上面的故障案例，我們可以看出，做好DCS控制系統(tǒng)故障的預防工作，降低故障率，可以在DCS設計安裝環(huán)節(jié)以及運行維護時，做好相應的工作，并加強管理，保障DCS控制系統(tǒng)的安全運行。

2.1 DCS設計和調試

DCS系統(tǒng)設計和調試，需要注意以下方面：一是注意系統(tǒng)的可靠性以及負荷率，工作人員必須高度重視系統(tǒng)的負荷率和可靠性，結合實際情況，將負荷率控制到正常范圍之內。二是注意系統(tǒng)邏輯分配。進行邏輯分配時，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。三是注意電源設計。電源設計應該嚴格遵循操作流程，保證電源系統(tǒng)具有一定的安全可靠性。設計人員應該深入分析電源配置以及負荷率，確保各電源存在獨立性。四是注意DCS接口設計。設計DCS對接口時，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)的運行

維護工作是保證DCS系統(tǒng)正常運行的關鍵，作為維護人員應該具備良好的專業(yè)知識、豐富的工作經驗，全面了解設備之間的關聯(lián)性，才能對DCS系統(tǒng)故障及時地察覺并解決。因此，維護人員應該全面掌握DCS系統(tǒng)結構、設備知識，做好系統(tǒng)的維護工作。做好系統(tǒng)的備份工作，保證數據具備良好的完整性，一般可以選用U盤、移動硬盤、光盤等進行備份。此外，還應該做好產品調查、售后服務等工作，對產品的溫度、濕度、封閉性等見嚴格檢查，并做好產品的維護管理工作。

2.3 DCS系統(tǒng)的啟停維護

在進行DCS系統(tǒng)機組的檢修時，操作人員必須落實好系統(tǒng)的維護工作。首先，維護期間，對系統(tǒng)的CPU或DPU、操作員站進行復位操作，不斷優(yōu)化組態(tài)。其次，做好DCS系統(tǒng)的清塵工作。在設備進行啟停維護時，可以將設備中存在的雜質和灰塵加以清理，讓設備保持良好的狀態(tài)。需要清理的設備有主機、風扇、控制器以及機柜濾網等。最后，在進行系統(tǒng)接口維護時，做好信號冗余的處理。此外，DCS控制系統(tǒng)與其他系統(tǒng)進行通信時，可以通過單項傳輸或者是通過防火墻的方式，做好系統(tǒng)安全管理。

2.4 故障檢修維護

進行DCS系統(tǒng)故障檢修以及維護時，應該做好如下工作：首先，做好DPU或CPU的故障處理，主要是死機情況的應對。將網絡傳輸容易遇到的影響因素提前進行排除，并結合實際情況，制訂應急方案。出現故障時，便可以按照制訂的方式，采取應對措施，有效解決故障。其次，處理DCS故障時，應該按照廠家規(guī)定的相關技術要求進行，例如，更換卡件時，需要了解卡件規(guī)格、跳線、地址等內容做好對比工作，確保更換的卡件同以前卡件保持一致，嚴格按照更換的要求和步驟進行更換。最后，進行故障檢修時，還應該做好必要的安全防護，一般可以通過隔離或者是強制的方式進行，維護人員根據現場故障或者系統(tǒng)警報等，做好故障工作的全面分析，對維修的最終結果進行判定。此外，如果出現硬件方面的故障，最為有效的排除方式就是及時地更換硬件。聯(lián)系技術人員，更換硬件，排除故障。

3 ?結語

DCS控制系統(tǒng)由于自身存在的靈活性、安全性和通用性，受到極為廣泛的應用，極大地改善了生產環(huán)境，提升生產效率。但是DCS控制系統(tǒng)運行時，也容易出現系統(tǒng)故障問題，影響正常的生產，發(fā)生故障后我們如何應對，如何有效地排除故障，成為人們關注的重點內容。為了確保DCS控制系統(tǒng)的可靠性，可以從DCS系統(tǒng)設計、調試、維護等方面進行。根據系統(tǒng)的運行情況以及使用設備的特點，合理地制定應急預案，這樣系統(tǒng)出現故障，便可以做到按圖索驥，快速地解決問題。注重設備的日常維護工作，是預防DCS系統(tǒng)故障的重要舉措，可以及時地發(fā)現隱患問題，并將其排除，保證系統(tǒng)的安全可靠運行。

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