DCS日常維護與故障分析排查方法！

隨著技術水平的不斷提升，電力生產對DCS 系統的要求也在不斷提高，DCS 系統的穩定性、可靠性決定了電力生產效率，相關從業者必須對DCS 系統常見故障、故障成因、維護方法、處理方法有足夠的認識，同時要保證相關制度的落實，減少人為因素的影響，將DCS 系統故障率降至最低。本文僅對DCS 日常維護與故障分析排查進行了簡要闡述，更為深入的問題還需廣大技術工作者進一步分析。

01、電源

DCS 電源系統多為“雙備份熱冗余電源”，電源故障的防控，主要體現在巡檢、日常維護方面，維護人員需根據實際情況，做好各個控制柜的運作情況記錄。

通常來說，只要機組正常運行，DCS 系統故障率較低，而出現的故障也多為“單路失電”，只要盡快排除故障，即可讓DCS 系統恢復運行。

維護方法： ①利用紅外測溫檢查設備，檢查電源電纜接線、配線、端子排、螺絲的溫度，排查溫度超高等問題； ②檢查配線、端子排、電纜接線處螺絲是否松動或者超溫，檢查保險絲容量是否和電路圖一致； ③檢查UPS電源輸出是否穩定，檢查UPS 電源接線方式是否存在問題； ④在DCS電源報警出現后，立即找到問題成因，消除故障，避免單路電源長時間運作； ⑤如若故障涉及到控制器，若是不能夠快速更換電源設備，需做好相應的防范工作，避免控制器異常初始化。

? 故障分析：

電源是維系DCS 系統正常運作的重要部分，出現問題需盡快找到問題成因，故障的成因主要有以下幾方面：

①電纜、配線、端子接頭接觸不良；

②電源在運作過程中導致接頭松動；

③螺栓連接處，因外力導致接觸不良；

④絕緣層質量不過關或者電源線阻抗增大；

⑤因外物腐蝕導致接觸不良；

⑥電源線布線方式不合理；

⑦地線布置不合理，出現干擾電源系統運作的磁信號。

? 故障處理：

電源故障是較為常見的故障類型，隨著DCS 電源模塊使用時間的延長，電源故障率也會逐步提升，而故障處理措施主要為：

①選用高質量電源模塊，適當調整電源冗余率；

②在檢修期間處理電源接線松動等問題；

③優化電源布線，解決電磁干擾問題；

④建立電源維護檔案，根據其使用時間，定期更換電源。

02、網絡通信

DCS 系統網絡存在多個節點，一方面是人機界面連接節點，如工程師站節點、操作員站節點；另一方面是連接中央處理器的節點。

網絡通信故障主要表現為：服務器死機、操作員站掉線或者死機、分散處理單元死機、冗余控制器控制無效、通信中斷等。

? 故障分析：

除了軟件設計不合理和網絡堵塞外，網絡通信故障主要由以下幾個方面原因所導致：

①在傳輸數據的過程中，某個節點詢問數據，但是其余節點缺少相關數據，詢問指令就會重復發出，從而導致網絡堵塞；

②網絡通信介質損壞；

③ DCS 組態作業不規范，沒有合理的實現I/O 連接，在讀取數據的過程中，因負荷過載而導致網絡堵塞；

④在軟件升級后，驅動程序和硬件不匹配；

⑤歷史數據內存占用過多，在數據傳輸高峰時期，就會出現頻繁的網絡堵塞，從而導致各個站點出現死機等問題；

⑥ DCS 硬件工作環境溫度過高（常由散熱系統故障導致）。

? 故障處理：

目前，并沒有低成本且行之有效的方法來降低網絡通信負荷，解決網絡堵塞問題，通過日常檢修以及維護來解決該問題仍舊有較大的難度，因此主要處理方法體現在提高日常維護水平上，日常維護方法為：

①頻繁進行網絡測試，提高網絡測試頻次，針對和所有系統的通信負荷率，確認機組的異常工作情況，在冗余切換的過程中，加強網絡監控，調整數據傳輸時間，降低網絡負載；

②在檢修的過程中，復位DPU 以及數據站，刪除無效的I/O，去除影響因素；

③采用雙層網結構構件DCS 系統，分離系統網絡以及管理網絡，提高網絡運作穩定性；

④定期檢測硬件工作環境，檢查其散熱系統是否在正常運作，檢查各個接口是否正常；

⑤各個系統直接的數據傳輸采用單向傳輸協議；

⑥溫度信號檢測加入CRT，實現異常報警，避免溫度異常影響系統運作；

⑦在升級驅動、軟件前，慎重考慮軟件、驅動、硬件的匹配程度，保證機組、系統的正常運作。

03、軟件

軟件故障通常由軟件編制錯誤所因此，一般出現在DCS 系統投入運行后或者軟件在升級后，大部分軟件程序編制復雜，同時又存在組態人員交叉作業等情況，導致軟件錯誤時有發生，DCS 系統所應用的軟件主要為安裝工作站工具以及監控軟件。

? 故障分析：

軟件故障主要體現在以下幾個方面：

①主CPU 組態、從CPU 組態信息不一致，CPU 無法正常初始化。

②數據庫組態和通道連接信號不能夠實現有效匹配。

③網絡通信阻塞引發的系統混亂。

④打印機打印失效。

⑤在更換一次元件后，變量參數設置出錯。

⑤設備不正常工作，系統輸出不能夠正常驅動設備工作等。

? 故障處理：

在正常工作條件下，軟件故障的情況較少，集中出現在修改機組組態后以及機組調試過程中，應用成熟的軟件是保證DCS系統正常運作的基礎。

對此，在進行機組檢修改造前或者調試機組前，必須要落實完善的改造方案，并根據方案內容進行有效的技術交底，確保相關制度的有效落實，避免因人為失誤致使軟件故障。另外，需采用合理的備份手段，避免軟件故障導致數據丟失。

DCS系統故障處理實例：

問題：某企業采用CENTUM CS1000集散控制系統，該系統是基于windows2000 Professional 的結構開發的新一代DCS系統，系統利用可靠的總線實時控制網絡VLNET實現過程控制。系統在升級后，偶爾出現電焙爐溫控回路從自動跳手動的現象，并且出現開路報警。

分析：發現系統構建電纜存在破損，屏蔽層存在穿孔，因為焙燒爐每個加熱段都有三相，有十三個加熱段，在運作的過程中，會形成較大的磁場，控制信號線感應到磁場構成干擾，輸入至DCS系統引發故障。后將全部電纜線更換，規范施工規程，達到消除故障的目的。