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摘要：DCS系统因为具备系统组态灵活、运行安全可靠、控制功能健全以及通用性较强等诸多的特点，已经在国内外的电力行业、石油行业、化工行业等生产领域得到了十分广泛的应用。本文主要结合笔者的工作经验，就一些工作实例进行分析，对相关的DCS系统故障进行了总结，继而分析了一些与之相应的维护和防范措施。
关键词：DCS系统；故障分析；维护；防范措施
1 简述DCS系统
分散控制系统，其英文缩写是DCS，其最为核心的部位是计算机，是把现代自动化技术、计算机技术、通信技术等融合为一体而形成的，能够让自动化仪表逐渐朝着系统化、高性能化以及多样化的方向发展。目前已经在国内外的电力、轻工、石油以及化工等各个领域得到了较为广泛的应用，尤其是在大型发电机组当中具有非常重要的作用。我国目前应用最多的品牌主要有西屋、横河、西门子、新华、和利时等。而随着火电厂在机组容量以及参数方面不断的出现改变，机组的安全、稳定运行已经逐渐跟DCS的运行状态之间形成了更为紧密的联系。
2 人为因素而导致的问题
1）管理制度不健全。有很多电厂的辅助控制网当中，光驱跟USB端口之间并没有得到良好的封闭，有些操作人员在值夜班的时候不够尽职尽责，经常去看电影、打游戏，导致操作站死机等情况的出现。还有一些热电厂并没有针对DCS做出备份处理，同时也没对POKI操作站的各种软件升级做出备份，继而导致操作站硬盘故障的出现，所以在系统恢复之后，网络通讯却显得不够顺畅。2）操作不合规。热电厂当中的XDPS系统里DEH出现故障一般都是由于备品的欠缺，并没有针对那些出现故障的器件实施及时的更换。同时在机组经过大规模修理之后，其逻辑还是MEH，并没有做出改变，致使画面无法正常的进行显示，人机接口站当中的数据也会形成频闪的情况。3）误操作现象。例如某电厂的维修工作人员在对缺陷部位进行处理的时候，最为主要的原因在于操作人员并没有良好的核对卡件跳线以及机械设备，导致卡件更换的过程当中出现燃烧的情况。
2.1 DCS系统本身存在的问题
1）软件。在电厂当中，水位控制回路逻辑通常是利用对高水位控制逻辑拷加以修改而构成的，不过因为在修改的进程当中显得不够全面，致使PID参数并没有得到修改和整定。2）接口。电厂当中的200MW供电组并网的信号至DEH间只是有一条能够实现传输，只是机组在运行的过程当中出现抖动的状况，继而导致汽轮机跳闸的现象出现。3）配置。在对电厂200MW供电机组DCS进行改造的过程当中，并没有对系统配置所对应的负荷率进行良好的计算，有些调试控制超过了百分之九十，有些操作的时间大于一分钟。4）控制器。电厂当中300MW供电机组当中非常容易出现CPU故障，继而致使其不能及时的切入到主控当中，所以也就无法针对各种机械设备做出指挥。5）网络通信。电厂当中的600MW供电机组当中的汽轮机调门出现大幅度的摆动，在经过了检查之后我们发现是M5控制器所呈现的转速信号变成了0，致使控制器在通信的过程当中遗失大量数据。
2.2 外部环境问题
由于外部环境而导致的DCS系统故障情况出现的几率相对来说是比较小的，不过在生产实践当中，也是不应该被忽视的一个内容。外部环境因素导致DCS系统出现故障最为主要的原因包括粉尘含量过大、环境温度过高或过低、环境湿度不佳以及动物因素等。比如在电子间风道处在DPU机柜之上的位置，在机组正常运行的过程当中，消防水进入了风道里，继而导致DPU设备进水而烧坏。对这类问题来说，应该对机械设备所处在的外部环境加以科学的分析，继而对他们安放的位置等进行合理的安排。
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3 针对DCS故障的维护防范措施
3.1 DCS运行以及启停维护
3.1.1 停运维护
1）将系统当中的灰尘等清理干净。在系统停止运行之后，相关工作人员需要把各种设备上面的灰尘清理洁净，需要清扫的设备主要包含风扇、机柜滤网以及主机等。2）要针对DCS系统，还有一些其它的系统端口实施仔细的检查，对那些关键性信号应该做出冗余处理。3）针对系统实施过大修之后，应该针对上电条件作出仔细的确定，继而严格遵守上电步骤进行。4）对机组检修时间加以更为充分的利用。其中需要对DCS系统当中的数据站、操作站、DPU以及CPU等加以复位处理。5）要针对通信网络、控制器、冗余的电源以及服务器等部件进行系统冗余测验。而设备停电的情况之下，对人机接口站、网络运行以及各设备切换等情况加以严格的检查。
3.1.2 故障检修以及维护
1）在对故障加以检查和维修的过程当中，需要避免有抢修冒进的现象出现，严格的将隔离设置好，同时遵守相关的操作准则。结合系统自动诊断以及报警的具体情况针对故障实施分析，继而更为良好的对故障加以解决。2）要是出现了大规模硬件方面的故障，应该对出现故障的设备加以及时的更换，之后联系相关专业技术工作人员对故障进行排除。3）要将网络通信崩溃以及DPU死机等方面的预防工作做好，设置科学合理的应急措施，保证电厂运行的安全性和稳定性。4）对DCS故障实施处理的过程当中应该严格按照机械制造厂商所提供的要求来进行，继而对跳线卡件实施及时的更换。
3.1.3 日常维护
1）首先需要对国家的相关标准、行业标准以及各种文件规定加以严格的执行，继而针对DCS系统相关的管理制度做出完善。2）一定要确保电子件具备非常良好的封闭特性，确保空气的温度、湿度以及纯净度能够跟制造厂商所提出的要求相符。3）每天都需要针对系统当中的各个机柜风扇所呈现的运行状况实施检查，继而保证风道畅通。4）要保证系统供电过程的电源质量，也就是说要保证电源两路的供电，利用这样的方式就能够在一路电源丧失的情况之下，另一类进行及时的报警。
3.2 DCS的设计和调试
1）紧急故障处理。在对紧急故障加以处理的过程当中，应该将各种工况要求以及设备运行特征等结合起来，设置人工操作装置以及操作站，同时还需要配置上紧急停机的按钮。2）调试。在进行系统调试的过程当中，应该严格的遵守调试大纲以及相关的规范，继而测试所有的工况、回路以及逻辑，继而确保各个参数设置所具备的准确性以及合理性。3）逻辑分配。在实施系统控制逻辑分配的过程当中，不应该只是集中在某一个控制器的位置，针对有些关键性较强的控制器应该利用冗余配置的方式进行。4）电源。对电源的设计一定要保证其合理性和可靠性。设计人员需要注意电源跟负荷率冗余之间的配置方式，继而保证两路电源具备较好的相对独立性。5）接口。工作人员应该对DCS系统当中接口位置的可靠性加以充分的重视，特别是关键接口的冗余度以及接口的方式。6）抗干扰。在对DCS系统实施接地处理的过程当中，需要严格的遵守接地规范进行，继而避免有接地故障的情况出现。
结束语：总而言之，若想实现DCS系统运行可靠性的提升，应该从运行维护、调试以及设计等各个方面的管理入手，是一个系统性较强工程。相关从业人员应该积极探索，对国外的一些先进技术和理念加以借鉴，与我国各行业DCS系统应用的状况相结合，继而创建出一套符合我国国情的DCS系统故障分析和应用体系，为我国各生产行业的发展提供良好的保障，为我国国民经济长期高速的发展注入源源不断动力。
参考文献：
[1]杨卫红.DCS系统故障分析处理及维护防范措施探讨[J].电子世界，2016.
论文作者:张瑞
论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期
论文发表时间:2018/2/28
标签：系统论文; 机组论文; 过程论文; 操作论文; 故障论文; 电厂论文; 冗余论文; 《基层建设》2017年第33期论文;