中国石油天然气股份有限公司抚顺石化分公司热电厂 辽宁抚顺 113000
摘要：DCS控制系统，即分散控制系统，是以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代仪表控制系统。随着计算机技术和自动化技术的结合发展，其在企业中的应用也越来越广泛。本文结合企业自动控制的实践，并结合DCS系统的运行情况，对企业DCS控制系统维护保养提出一些建议。
关键词：DCS控制系统；维护保养；建议
1DCS系统维护管理总述
DCS系统即分散计算机控制系统，是（DistributedControlSystem）的缩写，是20世纪70年代发展起来的一种工业过程控制系统。我们电厂所采用的DCS系统是上海西门子公司的PCS7系统，它是一套集计算机处理技术、网络通讯技术、数据库技术和自动控制技术为一体的工业自动化控制系统。它主要由分布式处理单元（CPU）、工程师站（ENG）、操作员站（CLT）和服务器（SRV）组成。DCS系统作为电厂的“大脑”，它的稳定运行与否，决定着电厂的运行质量和安全。
由于DCS系统主要是由集成电路构成，决定了其在长期运行过程中不可避免地受到温度、湿度、氧化、灰尘、电源扰动等因素的影响，这些因素是DCS元器件老化不稳定的重要诱因，因此维护好DCS系统，保证其可靠稳定运行，对于电厂来说至关重要。本人以多年的日常运行擦拭和停机大小修维护管理经验来谈谈自己的一些看法，供大家参考。
2硬件维护管理
硬件维护管理主要分以下几点进行阐述：
2.1整个DCS控制系统的核心部件主要有中央处理器CPU、冗余电源、I/O系统卡件、电缆、安全栅等。在工艺正常生产情况下，维护人员应该定时巡检，仔细观察各种重要的硬件指示灯，如果发现有报警或运行故障灯出现，应该及时和工艺协调好，屏蔽相关联锁，更换相应的硬件。在停车检修期间，应该对各种对电源、服务器、控制器、I/O系统卡件、通讯网络进行冗余测试，确保主从设备切换、网络、人机接口站等功能正常，从中排除故障，解决安全隐患。
2.2DCS系统的工程师站、操作站主要是提供给操作人员进行操作的人工界面，硬件部件主要包括显示器，电脑主板、显卡、冗余网卡，操作键盘，报警键盘。对于电脑产生的死机，没有声音报警，画面不动，电脑没有数据等等故障，研究其原因比较多，硬盘或内存损坏，冷却风扇负荷过重停止运行等等，需要维护人员具备一定的电脑知识和对整套DCS系统的网络结构有一定的了解，这样解决故障的时候，才能判断准确，才能够及时解决问题。
2.3I/O卡件通道损坏是DCS长期运行后，普通出现的硬件故障，对此故障我们采取统一的检修方法。一般通过软件系统诊断，查找出相应的故障通道，然后更换备用通道或备用卡件，如果是卡件内部元件老化或是其他原因造成的损坏，维护人员很难判断出原因。由于I/O卡的检修一般是由厂家处理，维护人员一般还没有检测卡件设备。而且生产厂家的I/O卡件已制造成一体化的趋势，这样只能购买备件。好在这类故障只是在调试阶段出现较多，正常运行中出现几率很低。由于现在的DCS厂家的产品都支持卡件热拨，作为维护人员，在运行中更换卡件时，一定要做好相应的安全防护措施，否则会引起系统变化或负荷变化，甚至会引起整个装置联锁跳车，因此需要维护人员十分注意。
2.4由于DCS控制系统对生产的重要性，对易损、使用周期短或特别重要的的部件，如中央处理器、I/O模块、电源、通讯卡等都应根据实际情况作适量的备件，保证备品备件充足，并按照制造厂要求存放，如有条件应对备件进行校验，切实掌握备件卡件模块运行的好坏情况。
2.5关于DCS控制系统的外部环境要求比较严格。整个控制室的温度必须控制在15～30℃之内，因此必须在控制室内安装有柜式空调或中央空调，防止温度波动过大，对硬件产生严重的损伤。控制室的湿度必须控制在20～80%之间，如果不在这个范围内，应该打开控制室必备的抽湿汽仪器，以确保各种重要硬件在适当的湿度下工作。必须对控制室的空气粉尘进行控制，防止粉尘进入，保持清洁。同时必须对控制室的空气进行手动分析含量，保证空气没有含过高的腐蚀性气体，保证各种电子元件不受腐蚀。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆并且要对控制室实行封闭管理，防止小动物窜入，特别防止老鼠进行，以损坏卡件，影响系统稳定运行。在系统停运的情况下，整个系统应该进行吹灰，包括计算机内部、控制站机笼、电源箱、风扇、机柜滤网等部件的灰尘清理。建立起明确的日程维护手册，以确保系统设备能长期可靠地运行。
3软件维护管理
对软件维护管理主要有以下两个方面内容：
3.1备份可以说是DCS控制系统维护相当重要的内容，其中主要包括操作系统、驱动程序、引导启动盘、控制系统软件、授权盘、控制组态数据库等。这些备份主要是防止系统崩溃，数据损坏，电脑损坏等故障发生，可以利用这些备份数据恢复系统。因此，针对实际使用中的光盘容易磨损的缺点，要求进行多处备份，备份到移动硬盘、U盘、硬盘等不同地方，以确保各备份数据的完整性。
3.2要对各台电脑要定时进行检查与功能试验，保证每一台电脑没有垃圾文件，保证电脑的速度运行，设置好各台电脑的使用权限，严禁使用非DCS软件，严禁未授权人员进行组态，以产生不必要的安全事故。由于病毒会对整个系统产生严重的影响，因此应该制定相应措施，例如禁止使用U盘或移动硬盘与控制系统之间进行数据交换，应该购买刻录机，规定控制系统与外界的数据交换一律通过刻录机刻录进行，并且必须保证数据的单向传输，同时购买正版防病毒软件，每季度进行一次病毒查杀，彻底防止病毒进入控制系统。
4维护管理
4.1应用软件应及时备份。如修改数据库，为确保安全，应在多处进行备份存留。
4.2功能试验与软件检查。要对照设备说明书认真试验软件的
各项功能并逐一检查各层级权限，规范DCS系统软件和应用软件的
管理，软件的更新、升级必须按照审批授权和责任人制度执行。在进
行升级或更新前，应首先对软件进行备份处理。各种未经安全确认的
软件，严禁下载安装到DCS操作机台上，未经允许不可随意插入可
移动磁盘，同时要有针对性的采取防病毒措施。
4.3要严格落实工作票制度。当某一运行设备在维护检修时，应采取正确的隔离防护措施，以防止发生意外。
4.4当部分操作站位发生故障时，可由其他站位继续监控，同时迅速到现场分析处置系统故障；如果异常无法排除，则应根据现场实际情况酌情果断处理。当各个监控站位同时出现故障时，应立即向上级汇报，及时停止设备运行并请厂商及时到场检查维修。
4.5电子设备受环境温湿度、振动以及灰尘等影响比较大，所以对DCS控制室的环境条件实施有效的管控，可使设备的使用寿命延长，提高系统运转的安全性和可靠性。相比较而言，就地设备所处的工作环境比较恶劣，采取有效措施改善就地设备所处的的运行环境条件，对于提高系统运行的稳定性具有重要的作用。
结束语
随着中国工业企业不断做强做大，DCS控制系统作为企业自动化的核心技术越来越显得重要。DCS是计算机技术、系统控制技术、网络通讯技术和多媒体技术相结合的产物，可提供窗口友好的人机界面和强大的通讯功能，是完成过程控制、过程管理的现代化设备，具有广阔的应用前景。DCS承担着工艺生产装置过程数据采集、信号处理、过程参数显示、报警和控制，决定着整个企业生产的稳定运行，一旦DCS系统出现故障，轻则造成工艺波动影响产品质量，重则全线停产或造成不必要的重大安全事故。所以保证系统可靠稳定运行，延长其使用寿命，对DCS的维护工作起到了非常重要的作用。
参考文献：
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[4]刘晨光.火电厂分散控制系统故障分析与维护[M].电子技术与软件工程，2017.
论文作者:张之刚,李云锋,徐雪玲
论文发表刊物:《防护工程》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/18
标签：控制系统论文; 系统论文; 控制室论文; 故障论文; 设备论文; 软件论文; 备份论文; 《防护工程》2018年第20期论文;