摘要：随着我国经济的发展与科学技术水平的提升，自动化仪表在各行各业中都得到了广泛应用，是衡量行业生产水平的重要指标。在自动化仪表应用期间，要对其稳定性与安全性进行全面控制，做好定期维护工作，避免运行中自动化仪表出现异常情况。本文对自动化仪表（DCS）常见故障以及预防性维护进行分析，希望能够为相关从业者提供参考意见。
关键词：自动化仪表；常见故障；预防性维护
随着我国经济的发展，使工业行业得到了全面提升，自动化仪表需要在工业环境中承受高压、高温、有毒物质等侵害，而且在工业环境中自动化仪表还会受到电磁干扰，会使设备出现一定故障。由于自动化仪表经常出现故障，会影响企业的安全生产与经济效益。通过对自动化仪表进行预防性维护能够减少故障发生概率，使企业获得更好的发展空间。
一、在生产中DCS故障的情况
（一）人为因素导致的DCS故障
首先是缺少完善的管理制度，例如某电厂的USB端口与辅助控制网光驱并没有完全封闭，由于操作人员利用USB端口连接外部设备，会导致操作站出现死机情况；还有的并没有备份DCS，也没有升级POKI操作站软件，如果硬盘操作出现故障，会导致系统瘫痪，并使通讯网络受阻。
其次为操作没有严格遵守规定程序，例如某电厂XDPS系统的DEH出现故障，是由于备品不充裕，发生异常时没有及时更换故障器。而且当大修完成后，依然使用之前的MEH逻辑，没能做出相应调整，导致画面无法正常显示，人机接口站数据持续闪频。
最后为操作人员的误操作行为，例如在对缺陷进行处理时，操作人员误操作DCS继电器，使得锅炉出现了MFT跳闸；DCS卡件出现故障，是由于操作人员没有核对卡件跳线，导致新卡件出现燃烧。
（二）DCS系统自身的问题故障
第一，DCS软件出现问题。对于电厂中的除氧器来说，水位控制回路逻辑是以高加水位控制逻辑修改后所形成的，但是修改过程不彻底，就会造成PID参数无法整定修改；第二，系统接口出现问题。对于200MW电厂的供电组来说，在并网时并网信号与DEH间仅有一条传输线路，会使机组在正常运行时出现抖动现象，最终导致汽轮机出现跳闸；第三，系统配置存在问题。对于200MW电厂机组来说，在改造DCS时没有将系统配置负荷率进行精准计算，有的调试控制会超过90%，操作时间超过了1min；第四，控制器出现故障。在300MW电厂机组中，CPU会容易出现故障，造成CPU不能快速切入主控，无法对设备进行及时操作；第五，网络通讯出现故障。在600MW电厂机组中，汽轮机阀门会出现大幅度摆动，经研究分析是因为M5控制器转速从3000r/min降为Or/min，造成控制器通讯期间出现数据遗漏等情况。
（三）系统电源故障
在运行自动化仪表时，如果系统电源出现故障，会导致DCS系统出现全面破坏。一般来说，插头接触不好、空开容量不足、备用电源不能正常投入都会使系统电源出现故障。与此同时，如果自动化仪表负载线路不匹配、电路元件受损等都会造成系统电源出现故障。因此，为了降低故障发生率，工作人员要对空开容量和设备接线进行全面检查，并对电源与设备进行清理。不仅如此，工作人员还要对电源工作状态、设备电源指示灯等进行定期检查。
（四）系统传输故障
在运行DCS系统的过程中，要将仪表所采集的数据传输到自动系统中，但如果加入了新设备，会使系统在传输时出现故障，并造成系统运行和动态数据服务器不能处于同步更新状态。在此情况下，运行设备会出现死机情况，并使设备正常运行受到影响。为了避免出现类似情况，需要工作人员对DCS组态进行定期检查，进而删除无效点。此外，当设备接入动态数据服务器时，还要对接口进行检查，保证系统版本与设备软件版本保持一致。
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（五）系统干扰故障
在运行自动化仪表时，因运行环境比较复杂，会使其出现干扰故障。例如，接地不良与系统屏蔽故障都是系统干扰故障的一种，容易造成系统参数出现错误，不利于设备的稳定运行。为了减少系统干扰故障的发生，要对接地系统进行定期测试检查。若仪表信号接地电阻超过4Ω，需要整改接地信号。不仅如此，使用大功率通讯设备与切换电源时同样会对DCS控制信号造成影响，因此要落实好信号屏蔽工作，与干扰源留有足够距离，防止系统受到干扰。
二、DCS系统故障的防范、维护对策
（一）DCS的运行与启停维护
当系统停运后，工作人员需要对系统中残留的灰尘进行处理，清扫对象包括机柜滤网、主机、风扇等。仔细检查DCS系统，并检查各个系统接口，并对关键信号进行冗余处理。当系统完成一次大修后，工作人员要仔细确认上电条件，并根据操作程序严格实施。要利用好机组检修时间，对DCS系统中的操作站、CPU、DPU、数据站等进行复位。对控制器、服务器、冗余电源、通讯网络等系统进行冗余测试。而且在设备停电时要派专人对网络运行状态、设备切换、人机接口站等进行检查。
如果设备出现故障，要对其进行及时检修，但要保证检修时不发生抢修、冒进的现象，并要落实好防护与隔离措施。根据设备系统的报警情况与自诊断情况进行具体分析，找出故障源头，并采取有针对性的处理措施。如果硬件出现大规模障碍，要及时更换故障设备，并与相关人员取得联系，及时排除故障。要落实好DPU死机与网络通讯瘫痪的防护措施，制定相关应急预案，确保电厂机组能够正常运行。在处理DCS故障时，要严格遵守相关规则制度，及时更换跳线卡件。
在日常维护期间，要遵照国家制定的规章制度与行业指标进行，完善DCS系统管理制度。要确保电子间处于封闭状态，保证空气的湿度、温度、空气纯净度与相关规定相符。巡检人员需要每天检查一次机柜风扇运行状况，并严格记录，保证风道流通顺畅。保证系统供电质量良好，要为电路配备两路供电电源，如果一路出现故障，另一路能够发出警报，不至于系统的整体停运。
（二）DCS设计与调试
在处理紧急故障时，要根据实际工况与设备特点开展相关对策，并配备操作站与手操装置，还要配置紧急停机按钮。在对系统进行调试时，要根据调试步骤一步一步进行，对回路、逻辑、工况进行系统测试，确保各项参数的正确性与合理性。在对系统控制逻辑进行分配时，最好不要集中于一个控制器上，对于关键控制器来说应选择冗余配置方式。在设计电源时，要确保设计的科学性与合理性，设计人员要考虑到负荷与电源的配置方式，要保证两路电源相互独立。电厂人员要对DCS系统接口加大重视程度，对关键部位的接口方式与冗余度要特别重视。对于DCS系统接地来说，要求工作人员根据实际情况认真对待，要清理周围能够产生干扰的物品，避免发生接地故障。
三、结论束语
综上所述，自动化仪表在不同的行业中都扮演着重要的角色，对于企业的安全运行起到了积极的推动作用。所以要重视自动化仪表的重要性，定期检查自动化仪表可能存在的故障，并采取有效的防护措施，制定有针对性的应急预案，会使自动化仪表增加使用周期，为企业带来更多的经济收益，使其获得更广阔的发展空间。
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论文作者:韩硕
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/1
标签：系统论文; 故障论文; 自动化仪表论文; 设备论文; 出现故障论文; 操作论文; 电源论文; 《基层建设》2019年第1期论文;