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摘要：DCS系统在工业生产过程中,尤其是在电厂的广泛应用,使可靠性、稳定性问题更加突出,也使人们对整个DCS系统要求越来越高,希望DCS系统尽量少出故障,又希望DCS系统一旦出现故障,能尽快诊断出故障部位,并尽快修复处理,使系统重新工作。对DCS系统的故障判断方法,并建设性的给出其处理方法。
1 DCS系统故障判断及处理措施
1.1 DCS系统故障诊断
当 DCS 系统发生故障时，相关工作人员必须立即对故障的范围及原因进行正确的分析与判断，从而及时对故障进行处理，保障企业生产的顺利进行。对于故障的判断需要结合经验、故障现场，从而确定故障的原因及范围，一般故障判断的步骤为：（1）是否为工作人员对 DCS 系统的使用不当造成的故障，主要表现在供电的电源故障、端子接线不当、模块的安装错误、现场的操作错误等； （2）是否为操作人员对 DCS 系统操作不当造成的故障，其主要表现在错误整定某一整定参数、错误设定某一状态等；（3）确认是 DCS 系统故障还是现场仪表设备故障，若是设备故障则及时修复现场仪表设备或更换设备；若是系统故障则确认是软件故障还是硬件故障，对于软件故障，需要重新启动系统，看重启后的系统是否恢复正常，若不正常则需重新安装系统软件，对于硬件故障，只需将故障的硬件逼近进展修复或替换就可以；（4）是否为应用软件故障，这就需要对使用者编写的程序及组态数据进行严格检查，从而查出故障的原因；（5）通过 DCS 系统本身的诊断测试功能，对故障的原因及范围进行分析，从而及时处理故障。
1.2 硬件故障与软件故障
（1）DCS 系统的元件和模块故障，产生这类故障的原因是元件及模块的使用条件错误、质量较差、调整错误，及接线的错误使得不正常电压引入，从而导致短路想象发生；此外，工作现场的稳定、灰尘、湿度、冲击、震动等都或引发系统故障；（2） 由于电缆导线的插头或端子出现松动或损坏，引起线路的接触不良，从而造成线路故障；（3）由于供电线路出现负载不相符、电压的波动幅度过大、元件损坏、错误操作等，这都将引发电源故障；（4）现场控制站故障，现场控制站内部设备的接点多、元件多，这很容易出现操作不当问题，进而造成系统故障。在企业生产过程中，比较常见的软件故障有：（1） 程序编写错误，由于生产过程中工艺操作没有满足控制要求，从而使用户在程序设计及编写中出现错误，最终在系统运行过程中出现软件故障；（2） 组态错误，DCS 系统的使用者在对组态数据进行设计及输入时出现错误，从而造成软件故障。
1.3 DCS 系统故障判断的方法
（1）直接判断，观察事故现场，结合现场特点、事故范围及故障记录，从而分析故障的部位与发生原因，最终查出故障；（2）外部检查，其主要用于系统外部比较明显的故障，如：断线、插头松动、碰线、虚焊、短路、脱焊等，只需对这些部件进行外部检查，从而判断故障原因；（3）替换对比，将可能存在故障的部件提替换为同样的模块或插卡或备份，也可以在替换前，将其与备份的部件进行比较，从而对部分故障进行排除，如：负载短路、电源异常引起元件损坏，进而造成 DCS 系统出现故障；同时，若在没有排除故障的情况下，就替换备份或插件，将使其继续受到损坏；（4）分段查找，当无法看出故障的原因及范围时，就需要对故障的相关线路及部件进行分段，再逐段进行分析、检查、替换及测试；（5）隔离，若对故障部件及线路进行分段查找依然找不出故障范围和原因时，就需要将故障的部件或线路断开，对故障的变化情况进行观察，渐渐缩小故障范围，从而找出故障原因，进行及时处理。
2 DCS系统故障的维护防范措施
2.1 DCS系统的维护
为保证系统的正常运行及使用寿命，企业需要结合自身情况，对系统进行定期检测与维护，从而清除潜在隐患，保证 DCS 系统能够长期稳定的运行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆DCS 系统通常应用计算机技术与大规模集成电路，因此其安装和运行的外部环境必须良好，这就企业安排相关工作人员根据相关标准对系统运行环境及系统本身进行定期维护。维护规范有以下几种：
2.1.1 停运维护
当 DCS 系统停止运行时，首先，工作人员需要清除系统中风扇、机柜滤网及主机的灰尘；其次，工作人员仔细检查DCS 系统与其他系统的接口，将部分关键信号进行冗余处理；再其次，在对机组进行检修过程中，及时复位 DCS 系统中的 DPU、、数据站及操作站；最后，通过系统冗余测试通讯网络、控制器、服务器及冗余电源，并对人机的设备切换、接口站及网络的运行情况进行严格检查。
2.1.2 DCS 系统故障的维护和检修
第一，对于系统故障的检修，工作人员必须做好强制和隔离措施，从而避免冒进抢修的现象发生；并结合 DCS 系统的自动诊断和报警情况，分析故障原因，进而解决故障；第二，当 DCS 系统的硬件发生大规模故障时，需要及时更换故障的部件，并连续相关工作人员，及时排除潜在故障；第三，工作人员做好 DPU 死机和网络通讯崩溃的预防工作，制定对应的应急措施，从而确保企业生产工作的顺利进行；第四，在对 DCS系统故障进行处理时，工作人员必须根据相关标准进行，及时更换跳线卡件。
2.1.3 日常维护
第一，企业需不断完善 DCS 系统管理机制，对系统的运用应严格依据国家相关标准及规定；第二，确保 DCS 系统的安装环境的温度湿度、空气的纯净度与相关规定相一致，并确保电子间具有较好的封闭性；第三，每天检查 DCS 系统中的各机风扇柜运行状态，从而保证风道能够畅通；第四，保证 DCS 系统电源能够两路供电，这样能够使当一路电源故障后，另一路电源及时报警从而确保 DCS 系统供电电源的质量。此外，还应特别注意对运行时间较长系统的维护，维护人员需要十分熟悉这类系统硬件中的电源模块、交换机、I/O 模块、控制模块等工作状态，将现场环境对系统的影响降低到最小，并加强对灰尘的清扫，从而减少干扰；同时，实时记录并巡查这类系统的工作状态，从而为工程师提供最新数据，以便其及时制定系统修改措施；此外，维护人员对系统各部件备件情况需要充分掌握，从而确保备件
存量的合理性。
2.2 DCS 系统的设计和调试
a. 处理紧急故障；其需要结合系统运行的具体状况，并对操作站及手操装置、紧急停机按钮进行配置，从而对紧急故障进行及时处理；b. 调试；整个 DCS 系统的调试过程需严格按照调试大纲与方法进行，对生产状况、系统回路与逻辑进行测试，从而确保系统各项参数设置的正确性与合理性；c. 系统控制；操作人员早对系统进行控制是，需要具有逻辑性，应关注每一个控制器；d. 电源设计；在对电源进行设计时，必须对电源和负荷率的冗余配置方式做到严格把控，并保证两路电源能够独立，从而电源设计具有可靠性与合理性；e. 确保系统的接口合理性，重视接口方式和关键接口的冗余度；f.抗干扰；其主要是保证系统接地工作能够样按照相关规定开展，特别是必须清除工作现场的干扰因素，从而杜绝接地故障。
结语
DCS 控制系统的应用优势明显，在工业企业发展中起到重要的作用。经过多年的发展，DCS 控制系统成为第四代系统，凭借优良的控制特性被应用到各行各业中，该系统形式发展前景比较可观。
参考文献：
[1] 王海亭.DCS 系统故障分析处理及维护防范措施 [J]. 化工管理,2016(07):198.
[2]俞 ,冯威,许东芳,罗炜,朱攀.基于安全级 DCS 系统的故障诊断与处理要求[J].科技视界,2015(32):101-155.
论文作者:赵林
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/15
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