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摘要: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,矿山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。
关键词:DCS;故障;应急处理;预防
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,受到矿山等行业的青睐。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。
1DCS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。
1.1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。
1.2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。
1.3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。
1.4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。
2DCS控制系统故障的应急处理以及预防措施
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。
2.1DCS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。
2.2DCS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,对产品的温度、湿度、封闭性等见严格检查,并做好产品的维护管理工作。
2.3DCS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。
2.5人员管理
2.5.1人员培训
规范相关人员的培训和学习。维护人员要对系统的硬件和软件组成有清楚地了解,并且熟悉网络拓扑结构以及相关系统软件和应用软件的使用方法,熟练掌握各种仪表布线方式,现场仪表发生故障时能够及时排查诊断;操作人员要熟悉DCS系统的操作界面,熟悉记忆各类生产控制指标,熟记历史趋势曲线存取,对工艺及设备各项指标超限时能够及时反应并进行处理。
2.5.2巡回检查
要求每天至少检查一次计算机房。巡视检查工作主要包括:询问操作员是否有警报,各项指标是否在正常范围内,系统操作是否无卡顿现象;计算机房是否有气味和噪声;观察系统的操作历史和报警记录;测试机房温度是否正常;检查灭火器摆放及使用是否正常;检测空气开关处温度是否在正常范围内;观察机房墙体密封是否完整等。将检查检测结果一一记录,并及时向上级汇报检查情况。
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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