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摘要：工业自动化发展是现代工业发展的主要趋势，而工业自动化控制系统中DCS 系统发挥着至关重要的作用。本文对工业自动化控制DCS 系统的研究分析以常见的西门子DCS系统作为研究对象，主要从系统的维护方面进行分析，为工业自动控制DCS系统充分发挥生产优势提供相应的维护措施。
关键词：工业自动化控制；DCS 系统；维护；故障
1 引言
随着社会经济发展水平逐步提高，社会生产技术也愈发拓展与创新，工业自动化控制DCS系统的应用实现了现代工业生产技术多方面自动化控制，将计算机控制系统、网络传输系统以及多媒体技术三者联系在一起，突破了传统工业加工生产技术的空间性限制，推进工业生产的整体效率。为了充分发挥工业自动化DCS系统的应用优势，必须做好DCS系统的维护，为现代工业自动化的进一步开展提供保障。
2 工业自动控制DCS系统概述
DCS系统即是计算机分散控制系统，在现代工业加工与生产中都得到广泛应用。工业自动控制DCS系统的应用，可以实现传统工业加工技术单一化向系统化发展，DCS系统的应用将计算机控制系统、网络传输系统以及多媒体技术连接为一个整体，满足了现代工业生产技术全面性探索的发展技术需求。
3 工业自动控制DCS系统的维护管理
DCS系统的维护可分为：日常维护、预防性维护和故障维护。日常维护和预防维护是在系统未发生故障所进行的维护。故障维护发生在故障产生之后，往往已造成系统部分功能失灵并对生产造成不良影响；相反，预防性维护是在系统正常运行时，对系统进行有计划的定期维护，及时掌握系统运行状态、消除系统故障隐患、保证系统长期稳定可靠地运行，形成定期维护的概念。实践证明，定期维护能够有效地防止DCS突发故障的产生，形成可观的间接经济效益。
3.1 DCS系统的日常维护
系统的日常维护是DCS系统稳定高效运行的基础，主要的维护工作有以下几点：
1）完善DCS系统管理制度。
2）保证空调设备稳定运行，保证室温变化小于±5℃/h，避免由于温度、湿度急剧变化导致在系统设备上的凝露。
3）尽量避免电磁场对系统的干扰，避免移动运行中的操作站、显示器等，避免拉动或碰伤设备连接电缆和通讯电缆等。
4）注意防尘，现场与控制室合理隔离，并定时清扫，保持清洁，防止粉尘对元件运行及散热产生不良影响。
5）严禁使用非正版软件和安装与系统无关软件。
6）做好控制子目录文件的备份，各自动控制回路的PID参数、调节器正反作用等系统数据记录工作。
3.2 预防维护
有计划地进行主动性、预防性维护，保证系统运行稳定可靠。根据大修周期，利用大修进行一次预防性的维护，以掌握系统运行状态，消除故障隐患。内容包括：
1）系统冗余测试：对冗余电源、服务器、控制器、通讯网络进行冗余测试。操作站、控制站停电检修。
2）系统供电线路检修。对UPS进行供电能力测试和实施放电操作。
3）接地系统检修。包括端子检查、对接地电阻测试。
3.3 故障维护
热控维护人员自身进行的日常维护，热控维护人员应对系统维护技术难度和可操作性有一定的认识，了解应具备的维护工作，明确哪些工作能自己完成，做到心中有数，出现问题要及时制定可行的维护方案。故障维护中总结如下几点：
1）DCS系统具有丰富的自诊断功能。根据报警，可以直接找到故障点，并且还可通过报警的消除来验证维护结果。
2）通信接头接触不良会引起通信故障，确认通信接头接触不良后，可以利用工具重做接通，通信线破损应及时更换。
3）某个卡件故障灯闪烁或卡件上全部数据都为零，可能的原因是组态信息有错、卡件处于备用状态而冗余端子连接线未接、卡件本身故障、该槽位没有组态信息等。
3.4 DCS系统故障查找方向
DCS系统维护内容多且复杂，所以在出现故障的时候，一般常见故障，可以从以下方向入手：
（1）通信网络故障
通信网络类故障一般易发生在接点总线、就地总线处或因地址标识错误。
（2）节点总线故障
节点总线的传送介质一般为同轴电缆，有的采用信号传送方式，有的采用带冲突检测的多路总线信号传送方式。不论采用哪种方式，当总线的干线任一处中断时，都会导致该总线上所有站及其子设备通讯故障。
（3）就地总线故障
就地总线或现场总线一般由双绞线组成的数据通信网络，由于其连接的设备是与生产过程直接发生联系的一次元件或控制设备，所以工作环境恶劣，故障率高，容易受到检修人员的误动而影响生产过程。另外，总线本身也会因种种原因造成通信故障。防止此类故障的有效措施是：首先要将就地总线与就地设备的联接点进行妥善处理。拆装设备时，不得影响总线的正常运行，总线分支应安装在不易碰触的地方
（4）地址标志的错误
不论是就地组件还是总线接口，一旦其地址标识错误，必然造成通信网络紊乱，所以，要防止各组件的地址标识错误，防止人为的误动、误改。系统扩展时，一般应在系统停止运行时进行。尤其是采用令牌式通信方式的系统，任何增加或减少组建的工作都必须在系统停运时，将组态情况向网络发布，以避免引起不可预料的后果。
（5）硬件故障
DCS系统根据各硬件的功能不同，其故障可分为人机接口故障和过程通道故障，人机接口主要指用于实现人机联系功能的工程师站、操作员站、打印机、键盘、鼠标等；过程通道主要指就地或现场总线、通道、过程处理器、一次元件或控制设备等。过程通道故障发生再就地总线或一次设备时，会直接影响控制或检测功能，因而后果比较严重。
（6）人机接口故障
人机接口故障常见的有鼠标操作失效、控制操作失效、操作员站死机、键盘功能不正常、打印机不工作等。鼠标操作不正常一般是由于内部机械装置长期工作老化或污染，使触点不能可靠通断，或因电缆插接不牢固造成与主机不通信，这时只需将其更换检查即可。
（7）过程通道故障
过程通道出现最多是I/O卡故障或就地总线故障。一种原因是卡件本身长时间工作，元器件老化或损坏；另外，因外部信号接地或强点信号串入卡件也会导致通道故障。现在一般卡件本身都采取了良好的隔离措施，一般情况下不会导致故障的扩大，但此类故障一旦出现，则直接造成过程控制或监控功能的不正常。所以要及时查明故障原因，及时进行更换卡件。
（8）电源故障
电源方面的问题也较多，如备用电源不能自投，保险配置不合理及电源内部故障等造成电源中断，稳压电源波动引起保护误动及接插头接触不良导致稳压电源无输出；有的系统整个机柜通过一路保险供所有输入信号或一路电源外接负载很大，还的控制电源既未接又未有冗余备用。
4 结束语
对于DCS系统的维护工作，关键是要做到预防第一，作为系统维护人员应根据系统配置和生产设备控制情况，制定科学、合理、可行的维护策略和方式方法，做到预防性维护、日常维护紧密配合，进行系统的、有计划的、定期的维护，保证系统在要求的环境下长期良好地运行，使生产过程控制平稳、运行稳定，为实现生产和效益的目标，提供可靠保证。
参考文献：
［1］ 中华人民共和国国家发展和改革委员会//DL774-2004火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程 出版地：中华人民共和国电力出版社，出版年：2004，第13章 汽机数字电液控制系统
［2］ 浅析DCS控制系统在工业自动化中的应用[J].石河子科技，2016，03：39-40.