DCS故障判断思路及故障处理措施

DCS系统的可靠性很高，但在中仍然避免不了会出故障，今天老姜和大家分享DCS故障判断思路和DCS故障处理相关知识。通常DCS故障按故障性质可分为人为故障和设备故障；软件故障和硬件故障；按故障的危害程度可分为一般故障和严重故障。



DCS系统故障判断思路
DCS出现故障可能会涉及控制器、网络通信、硬件故障、软件故障、电源、人为等因素，其涉及面很广。经验证明DCS故障绝大多数发生在现场仪表、测量线路及执行器，而安全栅、电源方面也时有发生。DCS和工艺是紧密相连的，出现异常时要结合实际工况，分析测量控制参数是否处于正常状态，以此来判断是工艺问题还是DCS故障。因此，在检查DCS故障时，要综合考虑、从点到面的进行思考、分析、判断。
01
软件故障
软件故障在正常运行时出现的不多，主要出现在调试期间和修改组态后。因此，在判断系统故障时，应该先从硬件作手，尤其是现场仪表、温度变送器/单晶硅变送器等传感部件及执行器的检查。
硬件故障可分别从人机接口和过程通道两方面来判断。人机接口故障处理起来要容易些，因为多个工作站只会是其中的一个发生故障，只要处理及时一般不会影响系统的监控操作。过程通道故障，如发生在就地I/0模件或一次设备时，将直接影响控制或监视功能，其后果比较严重；对修理人员的技术要求也要高，处事不乱对仪表工也是一个考验。02
电子电路故障
电子电路最易出故障的是电源电路，对于DCS也不例外。电源发生故障，将直接影响DCS的正常工作。实践证明，电源模块使用时间长后，电子元器件失效导致电源模块发生故障的几率较高。此外，不能忽视电源线连接的故障，如接线头松动、螺栓连接点松动、锈蚀引起的接触不良故障。
03
网络通信故障
网络通信出现故障轻则掉线、脱网，重则死机、重启；网络通信出故障的影响面很大，但也较容易判断和发现，直接进行修理。
04
干扰故障
要重视DCS的干扰问题。要使DCS之间实现信号顺利传送，理想状态就是参与互传互递的DCS共有一个“地”，且它们之间的信号参考点的电位应为零，但在生产现场是不可能做到的。因为，各个“地”之间的接线电阻会产生压降，再者所处环境不同，这“地”之间的差异也会引入干扰，将会影响DCS的正确采样。干扰问题也是检查、判断DCS故障时要首先考虑的因素之一。

DCS故障判断及处理

01

人机接口故障及处理
人机接口常见故障及处理方法如下表所示。


在人机接口中最严重的故障是操作员站死机。操作员站死机的原因很多，且比较复杂，有可能是冷却风扇停转导致主机过热，CPU负荷过重，软件本身有缺陷，硬盘、内存有隐患造成的等。操作员站死机时不要慌张，要冷静耐心的分析，并找出死机的原因。
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电源故障及处理
电源出现严重故障会导致DCS瘫痪，断电故障有时可能就发生在不起眼的小事上。如供电接线头没有采用压接或压接不牢造成的接触不良，或者接线螺钉松动；电源线的连接点因腐蚀产生接触不良，导致电源线的阻抗增大和绝缘下降等。以上问题的出现都有可能导致供电瞬间中断或长时间断电。因此应定期检查电源输出电压，在停产检修时应检查电源线路，固紧螺钉来保证供电无接线问题。UPS的电池寿命到期就要更换，不要等有故障再更换。

地线问题导致的故障，如系统接地电阻增大，接地端与接地网断开了，电源线和接地线布线不合理，没有做好防雷措施等，都将会影响正常供电。为了保障供电系统的正常运行，应定期检查防雷接地设施及线路。

电源模块本身出现故障，更换即可。
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过程通道故障及处理
由于过程通道硬件的可靠性较高，出故障的机率相对要低。但从实际应用来看，很多故障是由于对DCS的维护检查没有到位，对一些细节不够重视。常见故障介绍如下：
①线路及接线故障等
如接线端或导线接触不良，接线端与实际信号不一致，输入信号线接反、松动、脱落，模块与底座接插不良等。人为的错误如将拨码开关位置放错，通信线接线方向错误或终端匹配器未接等。以上问题只要加强日常维修检查，加强人的责任心是可以杜绝、发现、消除的。
②较难预料的故障
如供电或通信线路的影响，过程通道的保险损坏，机柜电源不正常等。模件底座通信回路出故障。元器件老化或损坏，模件处于长时间工作导致的损坏。对于以上故障只有在出现故障时尽力修复，但前提是要有备品备件来保障。
③受电磁干扰
这大多是接地和防干扰措施注意不够引起的。如某厂有不少温度点测量不准，经检查发现是电缆桥架各段槽板之间有漆层，而各段槽板之间又没有用导线连接，由于没有屏蔽作用，干扰信号串入了热电偶的测量回路中，导致温度测量不准的故障。

④网络通信故障及处理
网络通信故障除线路问题引起的以外，还有就是软件原因引起的，如组态不规范。在生产中调节器的组态有变化，但应用软件组态只增加不减少，形成很多无效数据，而系统运行时仍在读取这些数据，如果网络上根本没有这些数据就会造成网络堵塞。最好的办法就是删除无效数据对组态进行优化。

⑤充分利用系统的故障诊断及历史记录功能
DCS具有历史趋势记录、操作记录、报警值、报警时间记录、故障诊断等功能，趋势、操作记录真实地记录了历史上各参数的数值和操作人员所做的工作。而故障诊断是DCS对所有模拟、数字的I/0信息进行监控，通过它可测试和判断问题所在，再结合趋势、操作、报警等记录，可帮助我们迅速找出故障点。

实践证明除提高DCS维修人员的技术水平外，加强管理、严格执行规章制度也是确保DCS安全运行的关键。而加强巡回检查、保障设备运行环境、防范硬件故障、及时备份软件及数据、减少人为误操作，是防止DCS故障的有效手段。

来源：网络
由化工707编辑整理


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