摘要：DCS控制系统包括以下几个方面的优点：操作流程不复杂、安全性高、可靠性强、控制功能多元化以及人机界面友好等方面。正是由于该系统具有上述几个方面的优点，所以在实践中得到了广泛的应用。DCS控制系统是整个工艺自控系统的核心内容与环节，是仪表技术人员以及操作人员的“眼睛”。它将计算机信息技术、控制技术以及图像技术有机地整合于一体，形成了独具特色的集监控以及管理、设置、操作等为一体的新兴自控体系。本文主要研究自动化仪表(DCS)常见故障以及预防性维护。
关键词：自动化仪表(DCS)；常见故障；预防性维护
1对DCS控制系统概述
实际生活里，现场控制器这一模块，更多的是负责控制工业生产的现场设备，它的基本体制就是利用DCS的运算能力，同时控制一些复杂功能，获取诸如微型计算机等数据模块的主要内容，还可以对数据进行处理。获取数据的过程之中可以显示、记录，同时进行分析处理以及打印，进而制表。人机界面的设计起源于操作工作者，目的就是要在最大程度上确保操作员可以在第一时间对生产现场的现状和有关的运行参数进行了解和掌握，而且还可以通过输出设备的数据让操作员快速了解故障问题的信息。与此同时，可以对历史数据进行处理和调用；从工程师站的角度出发，他们更多的是通过通用的微型计算机工作站去实现离线配对。在实际的生产活动中，它能够及时地把相关的单元调整到显示屏，以此为基础一一进行有关规定的填写。如果用户需要改变控制方案，只需要经过重新组合就可以实现改变，更不需要进行接线变更。
2自动化仪表(DCS)常见故障以及维护
2.1操作员站频繁离线故障
在掉线离线现象发生时，约半分钟之后DCS系统会自动将操作员站进行网络连接，重新连接之后，对操作画面进行原因分析，发现找不到任何其他异常现象，包括和利时系统的交换机与服务器都是在继续工作，这说明必须从各个角度地毯式的细致排查引起操作员站掉线事故的原因。最后经过排查发现是由于网卡接触不良导致信号消失，从而引起操作员站偶尔掉线。这也证明操作设备电子器件等缺陷往往是导致这类故障现象出现的主要原因之一。针对这种情况，可以采取以下的几点措施来解决网卡接触不良问题，并加以预防，杜绝操作员站频繁出现掉线现象的可能性。首先，应该对系统中的操作电子设备进行及时清洗处理，不让灰尘、粉末等影响到设备的正常工作。日常的维护清理工作十分重要，可以及时发现操作设备仪器是否有老化现象，以及其他元件是否出现了难以察觉的小问题，从而延长每一个部件的使用寿命。其次，操作员站的操作员工应该熟练掌握各个操作设备的使用情况，包括正常工作条件与各项指标参数，对于各操作设备的使用寿命要做到心中有数。操作员还应该熟练掌握每个关键部件的更换步骤与实际操作，一旦发生因为某元件异常而出现问题时，相应的操作员能够进行快速替换，减少故障时间，缩短维护检修周期。
2.2软件故障
DCS控制系统软件方面的故障主要包括：DCS系统强制功能不健全、控制站初始化下装问题。DCS系统强制功能不健全多由系统功能不健全所致，因此需对DCS系统的功能进行完善，以使DCS系统具备查询强制变量的功能。控制站初始化下装问题的成因：组态或逻辑修改时，在操作员站及工程师站上同时修改完逻辑，但操作员站或工程师站修改逻辑后未对下装进行重新编译，便会使编译前后的逻辑出现偏差，此时若登录系统，便会引起初始化下装问题。因此，应该注意健全DCS系统的功能及记录好DCS控制逻辑的修改内容。总之，DCS系统应按设计要求及有关规范章程进行安装与调试。
3自动化仪表(DCS)预防性维护分析
3.1对DCS加强巡查与管理
在进行自动化仪表预防性维护管理过程中，一定要对DCS加强巡查与管理，结合具体的维护检修制度来将其落到实处。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在这一过程中，维护检修人员需要严格按照相关工作标准进行巡查与管理，结合自身实际工作需求来制定出相应的维护检修内容以及流程，同时就具体的巡查检修时间进行合理规划，以此来确保能够在短时间内实现有效的巡查与检修，最大程度提高DCS预防性维护工作质量和效率。例如，对于差压变送器、压力变送器、液位计等自动化仪表，其本身就很容易积灰，所以在巡查管理过程中，相关人员一定要制定出相应的排污方案，然后在实际巡查过程中加强检查与管理，以此来确保相关自动化仪表设备的有效运行。为此，在对自动化仪表进行预防性维护的时候，相关人员一定要对DCS加强巡查与管理。
3.2完善的DCS系统隐患排查制度和故障应急处理预案
DCS系统软、硬件设备虽然日趋成熟，但系统故障很难完全避免，为防患于未然，以及设备故障时能够迅速、可靠组织故障处理，最大限度降低故障造成的影响，应制定有实际操作性的隐患排查制度和应急处置预案。坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针，每日对DCS系统重点部位进行全方位巡回检查，并定期对电缆夹层、电子间风道、电源系统等部位进行检查。对查出的问题及时登记，制定相应措施消除不安全因素。对机组运行中不能处理或处理不当可能造成更严重后果的重大隐患，应组织论证并制定有效的防范措施。充分做好包括控制器故障、网络通讯异常、部分或全部操作员站黑屏或死机的事故预想，出现问题时避免冒然行动，根据应急预案要求开展工作，配合运行人员做好隔离措施和强制后，对故障设备进行检修、更换。
4自动化仪表(DCS)的应用实践
某厂在运机组全部采用DCS控制系统，其中一些DCS系统已经实现了机组运行参数显示、故障保护停车和声光报警功能，同时实现了数据库、自控控制逻辑组态、历史信息查询、数据显示画面和故障顺序记录等功能。2018年度1月份对上述各机组运行故障进行统计记录，数据显示DCS控制系统故障率最高可达0.56%，平均故障率0.4%。随着系统规模的扩大及用时延长，控制系统中的问题逐渐暴露，如通信故障、组态文件信息丢失和无故监控画面退出等。为此，需对DCS系统运行过程中的各种故障问题进行分析与处理，使故障发生率从0.4%下降至0.1%。文章主要分析无故监控画面退出的情况。出现这样的问题，主要是因为软硬件兼容性差，系统物理内存与虚拟内存经长期运行，导致内存空间占用增大，使内存空间变小或者不足导致系统退出。也可能因为系统盘空间相对较小，在长期运行过程中导致磁盘碎片数量增大，导致文件读取所需的时间增加，监控系统因此而退出。此外，如果操作人员进行非法操作，也会导致监控系统自动退出；周围环境温度过高或湿度太大，也会导致监控画面无故退出。对于这一故障，应当从以下几个方面着手。首先，每隔2～3个月对操作站进行一次除尘处理，优化设计除尘检修方案，确保操作站硬件的清洁性，降低故障发生率；其次，清扫操作站时应当利用系统磁盘碎片整理程序整理磁盘，以此消除碎片；最后，对操作人员加强教育培训，使他们能够全面了解操作知识和技能。同时，要定期改变组态文件的存放分区，以免硬盘因系统长期读写和分区而损坏硬盘。
5结束语
因为DCS控制系统本身就有着自动化以及较高的安全系统等特点，所以在工业生产活动中，其应用也日渐广泛。在实际的生产活动里，很多因素影响着这套系统的运行状态，导致故障发生，所以，在工作的过程中，我们要细心观察故障的特征，科学合理地采取有效的检测办法，通过这样的形式进行对故障范围的缩小，进而可以指出故障的具体位置，以此为基础提出正确的解决办法。
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论文作者:杨柳
论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期
论文发表时间:2019/6/21
标签：故障论文; 系统论文; 操作员论文; 操作论文; 预防性论文; 控制系统论文; 设备论文; 《电力设备》2019年第1期论文;