DCS系统常见故障分析
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摘 要：随着DCS系统的飞速发展，其安全性、可靠性以及简便性逐步得到了提升，因此在我国各个行业得到了广泛的应用和推广。本文主要介绍DCS系统常见故障以及处理方案，从DCS系统故障诊断流程入手，提出该系统故障的防范措施，旨在推进DCS系统的安全健康运行。
关键词：DCS系统 常见故障 诊断流程 防范措施
中图分类号：TQ056 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）02（a）-0149-02
分散控制系统（DCS）其本质上是一种基于计算机技术的综合的高新科技产品，系统结构组织庞大，应用的学科领域较多，其中包括信息技术、通讯技术、网络技术以及控制技术等。目前，DCS系统已广泛应用于核电自动控制领域。虽然它在应用过程中能够发挥比传统控制系统更加显著的优势，但是该系统也会发生故障以及存在一定的缺点，如果不能及时诊断定位和处理发生的故障，将会影响整个生产工艺，并且会对生产过程造成严重的安全威胁。因此，我们必须重视DCS系统的故障问题，并根据实际情况查明事故发生的原因，找到威胁系统的影响因素，以便及时采取有效措施，为DCS系统的安全使用提供良好的基本保障。
1 DCS系統故障诊断
技术人员在进行DCS系统故障排查和定位发生故障的部件时，需要结合发生故障的外部环境以及发生故障时系统相应的响应现象，对故障进行综合判断。对此我们总结DCS系统故障诊断步骤。
（1）使用不当引起的故障诊断。常见的操作故障包括操作人员失误操作、端子布线故障、模块安装故障和电源故障。
（2）DCS系统运行不当引起的故障排除。相关人员在进行系统参数设定时设置错误而引起的DCS系统故障。
（3）故障源分析。当就地设备发生故障时，要判定是该仪器仪表故障还是DCS系统本上故障。如果是仪器仪器发生故障，则需要修理或更换。如果是系统故障，就需要下一步探讨。
（4）当确定为系统故障时，需要工作人员检查系统的软件和硬件设施，判定是哪方面引起的。
（5）硬件故障。找出发生硬件故的具体部位，根据实际情况对硬件进行维修或者更换备用硬件。
（6）系统软件故障。可以重新启动或重新安装相关系统软件，查看故障是否解决。如果不能解决，要及时联系相关技术人员进行处理，如果故障还没有解决，需要联系生产厂家。
（7）应用软件故障。系统维护人员要检查所有数据库，找出发生故障的应用软件。
2 DCS系统常见故障及处理方法
2.1 硬件故障
在DCS系统中，硬件和软件是必不可少的。不同的硬件有着不同的功能，硬件发生故障其原因主要是在人机I/O接口或通道异常，工作站一般是通过接口连接，所以当某个设备发生故障时，不会对整个系统产生严重影响，只要问题尽快解决，就不会影响系统的正常运行。然而，就地I/O组件或主要设备的故障时你会对整个系统的监控造成不利影响，进而导致整个DCS系统运行受到影响。
2.2 软件故障
软件故障主要究其根本原因，还是软件自身优化问题引起的。软件问题经常发生在系统使用的初始阶段或系统升级和配置更改之后，系统软件和数据库软件经常会发生故障。系统软件为DCS配置和工作站布局服务，而数据库是系统的监控模块。软件故障的主要表现在：一是主从CPU的配置信息错误，导致初始化失败;二是数据库的中点组态与相应的信道响应信号不匹配;三是PID参数设置不正确或系统输出故障。
2.3 电源故障
电源是DCS系统完成监控的重要保障。在DCS系统中，冗余双电源模式是一种通用模式，它可以保证UPS故障时的连续供电，避免DCS系统发生中断。供电端电压连接不当、供电线路本身的阻抗值过大、供电线路布线位置不当都会发生断电和停电现象，因此，应合理配置电源和电源布线。
2.4 操作员站离线
当DCS系统处于正常运行状态时，操作员站会偶尔出现脱机故障。这种现象虽然发生频率不高，也不会对生产安全和生产效益产生严重影响，但是离线时间大约是半分钟，在此期间操作员站不能响应任何指令，做出的任何操作也是无效的。
2.5 控制器异常
在检修过程中，需要服务器进行下载测试。在操作过程中，如果一个控制器中存在异常，屏幕将是灰色的，而其他控制器中运行正常无异样。当发生此类问题时，维护人员要在第一时间内下装存在故障的控制器，重新安装后，控制器一般会恢复正常，屏幕将正常显示。
3 DCS 系统维护及防范措施
3.1 相关准备工作
（1）工作人员要明确每个标志的含义，对系统功能和性能参数有一定的了解，比如各个指示灯的含义，在知识等变化并发出警报时能够进行简单故障的排查诊断。
（2）工作人员对每个模块的功能要充分理解，包括外接线路排布、内部接线结构、数据传输流程等都要掌握。
（3）工作人员要深入了解DCS系统的结构，记住系统的软件和硬件组成结构，从而在维护系统和处理故障时能够减少不必要的时间浪费。
（4）在收集和分析DCS系统的相关数据时，不但包括硬件和应用软件相关数据，还要包括各厂家的相关信息，以便节省系统故障维修时间，从根本上提高故障维护效率。 3.2 检修维护系统
（1）当DPU和CPU出现死机现象时，要进行妥善处理，有效消除网络传输过程中可能遇到的各种影响因素，并根据具体情况制定完善的应急措施，事先模拟可能发生的情况，以便出现问题时，我们可以根据紧急情况作出科学合理的反应。
（2）在故障修复过程中，必须做好相应的安全防护措施，这些安全防护措施需要单位强制实施，要保护维修人员安全，维修人员应该综合考虑报警情况和故障情况，可以有效地判断故障发生的原因。
（3）当硬件发生故障时，第一时间要进行硬件的更换，当硬件更换困难或没有配套备用硬件时，要与技术人员联系，要求其及时到现场妥善处理事故。
（4）在DCS故障处理过程中，必须按照厂家规定的技术要求执行，在更换卡件的过程中，必须仔细比较卡片的规格、地质和跳线，保证更换的卡件与原装卡件一致。
3.3 日常维护管理
（1）维护人员要求经验丰富并且专业技能过硬，以便及时有效地解决DCS系统运行中存在的问题，并更全面地了解各种设备之间的关系。维护人员需要掌握DCS系统的总体结构和设备相关知识，以便能够第一时间作出正确判断。
（2）相关人员在备份过程中，可以使用移動硬盘和U盘等，应着重拷贝系统数据、应用软件数据和逻辑组态，通过备份，才能保障原始数据的完整性。
（3）维护人员要做好各个产品的审查工作，并且在规定时间内要求完成，主要是严格检查产品的售后服务计划，严格检查产品密封程度，并且每日的维护管理工作也要认真完成。
4 结语
经过上述论文阐述，为了保证DCS系统的安全可靠运行，相关维护人员必须严格监督和管理DCS的设计、调试和维护等方面的工作。系统维护人员对系统运行状态较为熟悉，要根据设备功能和性能参数提出合理的检修与管理系统的方案，并且要制定相关的应急计划，以便在系统发生故障时，能够第一时间采取相应措施使损失降到最低，保证生产工艺不受到影响，能够为DCS系统健康稳定运行保驾护航。
参考文献
[1] 冯浩.电气自动化DCS系统的安装调试及故障判断研究[J].中国石油和化工标准与质量，2018，38（21）：135-136.
[2] 邵浏睿.火电厂DCS分散控制系统的故障及预防分析[J].中国新技术新产品，2018（5）：10-11.
[3] 王惠慧.浅谈DCS系统可靠性管理[J].科技资讯，2017，15（34）：65，67.
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