DCS系統故障的解決措施，新手也能看

陜西華偉達自動化系統工程有限公司就陜西dcs系統故障的處理方法和措施在這里和大家進行解讀，希望能夠幫助到大家。

01.分散控制系統(dcs)概述

DCS具有通用性強、系統組態靈活、控制功能完善、數據處理方便、顯示操作集中、人機界面友好、安裝簡單規范化、調試方便、運行安全可靠的特點。在國內外電力、石油、化工、冶金、輕工等生產領域特別是大型發電機組有著較為廣泛的應用。目前國內應用較多的的品牌主要有：

(1)國外品牌：霍尼韋爾、ABB、西屋、西門子、橫河等；

(2)國內：國電智深、和利時、新華、浙大中控等。

DCS的安全、可靠與否對于保證機組的安全、穩定運行至關重要，若發生問題將有可能造成機組設備的嚴重損壞甚至人身安全事故。所以非常有必要分析DCS運行中出現的各類問題，采取措施提高火電廠DCS的安全可靠性。

02.DCS在生產過程中的故障情況

每個廠家的DCS都有其各自特點，因此其故障的現象分析和處理不盡相同，但歸納起來由DCS引起機組二類及以上障礙可劃分為三大類：

(1)系統本身問題，包括設計安裝缺陷、軟硬件故障等。

(2)人為因素造成的故障，包括人員造成的誤操作，管理制度不完善及執行環節落實。

(3)系統外部環境問題造成DCS故障。如環境溫度過高、濕度過高或過低、粉塵、振動以及小動物等因素造成異常。

DCS本身問題故障實例

此類故障在生產過程中較為常見，主要包括系統設計安裝缺陷、控制器(DPU或CPU)死機、脫網等故障，操作員站黑屏，網絡通訊堵塞，軟件存在缺陷，系統配置較低，與其他系統及設備接口存在問題等。

03.DCS故障防范及維護措施

DCS的選型設計調試

無論新建機組還是升級改造的DCS，系統和控制器的配置要重點考慮可靠性和負荷率(包括冗余度)指標。通訊總線負荷率設計必須控制在合理的范圍內，控制器的負荷率要盡可能均衡，要避免因涉及規模大而資金不足所帶來的、影響系統安全運行的“高負荷"問題的發生。

(1) 系統控制邏輯的分配，不宜過分集中在某個控制器上，主要控制器應采用冗余配置。

(2) 電源設計必須合理可靠。一是要強調電源設計的負荷率；二是要強調電源的冗余配置方式，同時一定要保證兩路電源的獨立性。

(3) 要注重DCS系統接口的可靠性措施。強調重要接口的冗余度和接口方式的選擇，主要是注意可靠性和實時性。

(4)對于DCS系統接地一定按廠家要求執行，避免接地問題造成系統大面積故障。應注重考慮系統的抗干擾措施、自診斷和自恢復能力，I/O通道應強調隔離措施。電纜的質量與屏蔽問題也必須高度重視，重要信號及控制應使用計算機專用屏蔽電纜。

(5)要充分考慮主輔設備的可控性，要根據設備的運行特點和各種工況下機組處理緊急故障的要求，配置操作員站和后備手操裝置。緊急停機停爐按鈕配置，應采用與DCS分開的單獨操作回路。同時，不能盲目地追求人機界面的“簡潔化"，系統配置還應以滿足安全生產為。特殊有關安全的緊急干預性操作不能建立在DCS完好的基礎上。

(6)對涉及機組安全的執行機構、閥門等外圍設備，在設計與配置時，要保證這些關鍵設備在失電、失氣、失信號或DCS系統失靈的情況下，能夠向安全方向動作或保持原位。

(7) 對于保護系統，應采用多重化信號攝取法，并合理使用閉鎖條件，使信號回路具有邏輯判斷能力。

(8) 在調試期間按照調試大綱和具體辦法，對所有邏輯、回路、工況進行測試。

04.DCS運行、啟停維護

做好DCS系統的維護工作，主要包括：

(1)維護人員應了解系統總體設計思路。熟悉DCS系統結構和功能構成，了解系統設備硬件知識，熟知各部件如控制器、IO卡件、電源等正常狀態和異常狀態，熟練掌握DCS組態軟件。

(2)系統的備份：包括操作系統、驅動程序、引導啟動盤、控制系統軟件、盤、控制組態數據庫，并控制組態數據是新的和完整的。針對實際使用中的光盤容易磨損的缺點，注意多做備份，并采用移動硬盤、U盤、硬盤等備份形式確保各軟件的保存。

(3)硬件儲備：對易損、使用周期短的部件和關鍵部件如鍵盤鼠標、I/O模塊、電源、通訊卡等都應根據實際情況作適量的備份，保證各類型卡件、模塊備品不少于1個，并按照制造廠要求存放，如有條件應對備品進行校驗，切實掌握備品卡件模塊狀態。

(4)整理各類產品的售后服務范圍、時間表，形成一份硬件生產廠家、系統設計單位技術支持人員通信錄，充分利用DCS供貨商和系統設計單位技術支持。

日常維護

系統的日常維護是DCS系統穩定高效運行的基礎，主要的維護工作有以下幾點：

(1) 根據25項反措要求、DL/T774檢修維護規程等制度文件規定，完善DCS系統管理制度。

(2)保證電子設備間的良好封閉，防止小動物竄入，減小粉塵對元件運行及散熱產生的不良影響，保證溫度、濕度符合制造廠規定，避免由于溫度、濕度急劇變化導致在系統設備上的凝露。可考慮將DCS電子間的環境溫度信號引入CRT中，并有報警。

(3) 每天檢查系統各機柜風扇是否工作正常，風道有無阻塞，以確保系統各設備能長期可靠地運行。

(4) 保證系統供電電源質量且為兩路電源可靠供電，當任一電源失去即報警。

(5)電子設備間禁止使用無線通訊工具，避免電磁場對系統的干擾，避免移動運行中的操作站、顯示器等，避免拉動或碰傷設備連接電纜和通訊電纜等。

(6)規范DCS系統軟件和應用軟件管理，軟件的修改、更新、升級必須履行審批及負責人制度。嚴禁使用非正版軟件和安裝與系統無關軟件，做好主機USB端口、光驅等的封閉管理工作。

(7) 做好各控制回路的PID參數、調節器正反作用等系統數據記錄工作。

(8) 檢查控制主機、顯示器、鼠標、鍵盤等硬件是否完好，實時監控工作是否正常。查看故障診斷畫面，是否有故障提示。

(9)DCS設備包括DPU、人機接口站等上電應按照一定次序逐一進行，每臺設備上電觀察正常后再進行下一設備上電，避免出現異常難于分析。上電后，通信接頭不能與機柜等導電體相碰，互為冗余的通信線、通信接頭不能碰在一起，以免燒壞通信網卡。

(10)定期對DCS主系統及與主系統連接的所有相關系統的通信負荷率進行在線測試。檢查冗余主從設備狀態，條件許可或定期進行主從設備切換，對設備自行切換的原因進行檢查分析。

(11)增加組態易讀性：對重要組態頁增加了中文描述；對重要保護系統編寫與組態一致的詳細邏輯說明書；編制試驗操作卡并保證隨時更新。規范DCS組態作業，機組運行中盡量不做重大組態修改。必須進行組態時應慎重，充分做好相應的技術措施和安全措施，確保DCS和機組的安全穩定運行。

(12) 定期逐臺重新啟動所有人機接口站一次(建議2、3個月左右)，以消除計算機長期運行的累計誤差。

停運維護

機組檢修期間應對DCS 系統應進行的維護，主要包括：

(1) 利用機組檢修時間逐個復位DCS系統的DPU、CPU和操作員站及數據站；刪除組態中的無效I/O點，對組態進行優化。

(2)系統冗余測試：對冗余電源、服務器、控制器、通訊網絡進行冗余測試。注意觀察系統停運過程中各設備停電時，主從設備切換、網絡、人機接口站是否正常；系統檢修重新上電后對各設備進行切換測試。

(3)系統灰塵清除：系統停運的情況下，整個系統進行吹灰，包括計算機內部、控制站機籠、電源箱、風扇、機柜濾網等部件的灰塵清理。

(4)系統供電線路檢修，對UPS進行供電能力測試和實施放電操作。同時注意檢查DPU主機卡CMOS電池電量，進行定期更換，防止因電池而引起的CMOS數據丟失。

(5)  接地系統檢修。包括端子檢查、對地電阻測試。

(6)  現場設備檢修，根據檢修維護規程，參照有關設備說明書進行。

(7) 檢查DCS系統和其他系統的接口，重要信號冗余處理，與其他系統的通信視其具體情況，采取單向傳輸和加裝防火墻措施。

(8) 系統上電：系統大修后維護負責人確認條件具備，方可上電。并應嚴格遵照上電步驟進行。

故障檢修維護

系統在發生故障后應進行被動性維護，主要包括以下工作：

(1)在日常工作中應認真按照25項反措要求，充分做好包括DPU(CPU)死機、網絡通訊崩潰在內的各種事故預想，將運行緊急處理措施、安全措施、技術措施、檢修步驟編寫成冊，確保機組的安全運行。

(2)處理DCS故障按照制造廠應用手冊中的要求開展工作，更換前確認卡件模塊型號、地址(應確保與其他設備地址不沖突)、跳線等與被更換卡件一致并嚴格執行在線更換程序。

(3)故障被動維護同樣應嚴格執行工作票制度，避免搶修冒進，應結合具體故障表現進行詳細分析。根據DCS系統自診斷報警、故障現象判斷，找到故障點，通過報警的消除來驗證維修結果。如：通信接頭接觸不良會引起通信故障，確認通信接頭接觸不良后，利用工具重做接頭；通信線破損應及時更換。某個卡件故障燈閃爍或者卡件上全部數據都為零，可能的原因是組態信息有錯、卡件處于備用狀態而冗余端子連接線未接、卡件本身故障、該槽位沒有組態信息等。當某一生產狀態異常或報警時，可以先找到反映此狀態的儀表，然后順著信號向上傳遞的方向，用儀器逐一檢查信號的正誤，直到查出故障所在。

(4)現場設備故障檢修必須開具工作票，做好DCS強制和隔離措施。閥門維修時，應起用旁路閥。檢修結束后及時通知集控運行人員進行檢驗，操作人員應將自控回路切為手動。

(5)當出現較大規模的硬件故障、原因不明故障或超出本廠維護人員技術水平的故障時，除當時采取緊急備件更換工作外，要及時和廠家取得聯系，由廠家專業技術支持工程師進一步確認和排除故障。

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結束語

DCS應進行從設計、施工、調試、運行進行全過程管理，作為系統維護人員應根據系統配置和生產設備控制情況，制定科學、合理、可行的維護策略和方式方法，做到預防性維護、日常維護緊密配合，進行系統的、有計劃的、定期的維護，對運行中出現的各種故障，應具體問題具體分析。減少DCS的故障關鍵是要做到預防，保證系統在要求的環境下長期良好地運行。