DCS控制系统故障的应急处理及预防
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作者:牛强 张俊龙
摘 要：DCS控制系统在工业生产领域有着极为广泛的应用，由于DCS系统有着良好的通用性、灵活性、安全可靠等特性，受到石油、化工、电力等行业的青睐。DCS控制系统在运行过程中同样会出现一些故障问题，对这些故障问题进行分析，给出解决方案以及预防性措施，以供相关部门参考借鉴。
关键词：DCS 故障 应急处理 预防
中图分类号：TM62 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）10（c）-0049-02
DCS系统也叫分布式控制系统，是高科技的综合，集合控制技术、信息技术、网络技术、CRT技术等，十分安全可靠。现阶段，石油和电力行业已经广泛应用了DCS控制系统，取得非常不错的发展。但是系统运行时同样会存在故障情况，如果不有效解决，则会影响到生产的安全稳定，甚至会带来经济损失。因此，需要高度重视DCS控制系统故障，研究故障情况和原因，制订出应急方案和预防措施，保持DCS控制系统的安全高效。
1 DCS控制系统故障情况分析
不同类型的DCS控制系统使用过程中会发挥不同的作用，由于存在一定的差异性，遇到故障时，需要采取不同的维护措施，具体的要结合故障的实际情况来判断。一般情况下，DCS控制系统在生产时出现的故障主要由于系统故障或者人为操作引发的故障两种原因，下面我们做详细的案例分析。
1.1 DCS系统自身问题
在DCS控制系统使用过程中，系统故障主要包括设计安全、控制器、拖网等问题，亦或者是软件和硬件存在故障，配置不足，接口故障等。例如，某电厂使用三型的DCS电源，但是设计时，是按照二型电源进行设计的，导致使用过程中，经常出现故障，有着较大的信号浮动，出现硬件损坏、模件故障等问题。案例中，可以看到DCS控制系统需要选用优质的接地系统，设置相应的电缆屏蔽系统，才能降低DCS系统干扰，避免出现故障问题。系统配置问题也是比较常见的故障原因，某电厂在进行机组改造时，计算配置负荷率时，没有按照相应的计算流程进行，计算出来的结果准确性较差。而且改造时，投入力度不足，造成技术指标超出限制，对控制器进行抽查调试时，负荷率竟然超过85%，最后通过增加配置的方式，才解决了DCS故障。
1.2 人为因素导致的DCS故障
生产过程中经常会由于人为操作不当导致DCS出现故障，主要原因在于操作不当或者相应的管理制度不够健全。例如，某厂检修人员在处理问题时，误将DCS继电器输出导致继电器动作，由此引发锅炉MFT、DCS卡件出现问题时，操作人员没有仔细分析检查，导致卡件损坏。某厂由于管理制度不完善，部分工作员工夜班时违规频繁的使用电脑，引发电脑死机。还有部分单位没有做好相应的DCS备份，导致升级之后出现故障，无法解决。
2 DCS控制系统故障的应急处理以及预防措施
通过上面的故障案例，我们可以看出，做好DCS控制系统故障的预防工作，降低故障率，可以在DCS设计安装环节以及运行维护时，做好相应的工作，并加强管理，保障DCS控制系统的安全运行。
2.1 DCS设计和调试
DCS系统设计和调试，需要注意以下方面：一是注意系统的可靠性以及负荷率，工作人员必须高度重视系统的负荷率和可靠性，结合实际情况，将负荷率控制到正常范围之内。二是注意系统逻辑分配。进行逻辑分配时，可以将系统置于同一控制器，采取冗余配置、分散配置的方式。三是注意电源设计。电源设计应该严格遵循操作流程，保证电源系统具有一定的安全可靠性。设计人员应该深入分析电源配置以及负荷率，确保各电源存在独立性。四是注意DCS接口设计。设计DCS对接口时，需要注意接口的连接方式以及接口的冗余度，保障DCS接口的可靠性。
2.2 DCS系统的运行
维护工作是保证DCS系统正常运行的关键，作为维护人员应该具备良好的专业知识、丰富的工作经验，全面了解设备之间的关联性，才能对DCS系统故障及时地察觉并解决。因此，维护人员应该全面掌握DCS系统结构、设备知识，做好系统的维护工作。做好系统的备份工作，保证数据具备良好的完整性，一般可以选用U盘、移动硬盘、光盘等进行备份。此外，还应该做好产品调查、售后服务等工作，對产品的温度、湿度、封闭性等见严格检查，并做好产品的维护管理工作。
2.3 DCS系统的启停维护
在进行DCS系统机组的检修时，操作人员必须落实好系统的维护工作。首先，维护期间，对系统的CPU或DPU、操作员站进行复位操作，不断优化组态。其次，做好DCS系统的清尘工作。在设备进行启停维护时，可以将设备中存在的杂质和灰尘加以清理，让设备保持良好的状态。需要清理的设备有主机、风扇、控制器以及机柜滤网等。最后，在进行系统接口维护时，做好信号冗余的处理。此外，DCS控制系统与其他系统进行通信时，可以通过单项传输或者是通过防火墙的方式，做好系统安全管理。
2.4 故障检修维护
进行DCS系统故障检修以及维护时，应该做好如下工作：首先，做好DPU或CPU的故障处理，主要是死机情况的应对。将网络传输容易遇到的影响因素提前进行排除，并结合实际情况，制订应急方案。出现故障时，便可以按照制订的方式，采取应对措施，有效解决故障。其次，处理DCS故障时，应该按照厂家规定的相关技术要求进行，例如，更换卡件时，需要了解卡件规格、跳线、地址等内容做好对比工作，确保更换的卡件同以前卡件保持一致，严格按照更换的要求和步骤进行更换。最后，进行故障检修时，还应该做好必要的安全防护，一般可以通过隔离或者是强制的方式进行，维护人员根据现场故障或者系统警报等，做好故障工作的全面分析，对维修的最终结果进行判定。此外，如果出现硬件方面的故障，最为有效的排除方式就是及时地更换硬件。联系技术人员，更换硬件，排除故障。
3 结语
DCS控制系统由于自身存在的灵活性、安全性和通用性，受到极为广泛的应用，极大地改善了生产环境，提升生产效率。但是DCS控制系统运行时，也容易出现系统故障问题，影响正常的生产，发生故障后我们如何应对，如何有效地排除故障，成为人们关注的重点内容。为了确保DCS控制系统的可靠性，可以从DCS系统设计、调试、维护等方面进行。根据系统的运行情况以及使用设备的特点，合理地制定应急预案，这样系统出现故障，便可以做到按图索骥，快速地解决问题。注重设备的日常维护工作，是预防DCS系统故障的重要举措，可以及时地发现隐患问题，并将其排除，保证系统的安全可靠运行。
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