DCS故障处理培训.docx

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1、DCS故障处理培训目录1刖百DCS系统是由系统软、硬件、操作台盘及现场仪表组成的。系统中任何环节出现问题，均会导致系统部分功能失效或引发控制系统故障，严重时会导致生产停车。实际上，相当多的DCS故障是由一些日常的小细节引起，在日常应用中，如果加强对这些小细节的管控，则可以避免相当多DCS故障带来的损失。DCS系统在工业生产过程中的广泛应用，使可靠性、稳定性问题更加突出，也使人们对整个系统要求越来越高，人们希望DCS系统尽量少出故障，又希望DCS系统一量出现故障，能尽快诊断出故障部位，并尽快修复处理，使系统重新工作。为了便于分析、诊断DCS系统故障发生部位和产生原因,现把故障分为以下几类来进行论

2、述。那么都有哪些需要注意的呢？以下是整理的相关内容，希望能对大家有所帮助。1 .故障来源有哪些?首先大家先看一下DCS经常出现哪些故障来源。1.1. 人为操作失误DCS技术发展到今天已比较成熟，模块化程度也比较高，统计显示硬件本身出现故障的概率相对较低，所以DCS自身软硬件故障多半是人为造成的：由于配置不当、操作不当等人为因素造成的故障屡见不鲜。1.2. 信息安全工控领域已经不再是安全的净土，预防病毒入侵早已刻不容缓。1.3. 电源故障在自动化仪表运行的过程中，一旦发生系统电源故障，就会给DCS系统带来致命威胁插头接触不良、备用电源无法自投、断路器容量不足、自动化仪表线路负载不匹配、供电线路事

3、故和电路元件损坏等问题的存在都会导致系统电源故障的发生。常见影响包括电源中断、电压暂降、过电压、欠电压等。电压过高容易烧坏板卡，而电压不足则容易导致板卡无法正常工作，出现板卡故障灯报警、信号输出异常等现象。电源中断直接导致DCS系统瘫痪。1.4. 电磁干扰DCS应用领域的行业特点，决定了DCS系统大多处在强电设备所形成的恶劣电磁环境中，在应用中消除干扰源和提高DCS系统自身的抗干扰能力往往是不切实际的。1.5. 接地不良接地不良容易导致DCS在受到电磁干扰时出现信号跳变、信号漂移，严重时可能导致板卡受损。1.6.温度与湿度影响高温、低温、干燥、潮湿的工作环境都会给系统带来巨大的影响，DCS组件

4、容易受这些环境的影响而失效或性能降低。有实验表明，对模拟量卡件，温度每变化10C,精度将降低0.1%;而相对湿度超过65%,就会在物体表面形成一层水膜，使绝缘劣化，并加快腐蚀；相对湿度太低，合成材料容易变脆、收缩、表面龟裂易于损坏。1.7. 静电影响绝缘材料表面容易积累静电：由于目前板卡都使用大规模集成电路，芯片耐压性较弱，所以静电放电可能导致板卡芯片故障。而这种损害具有一定的隐蔽性、潜伏性，容易被忽视。1.8. 腐蚀影响现场的腐蚀性气体，以及一些建在海边（如核电站）受海风腐蚀，对于DCS板卡和操作站计算机等的影响往往是致命的。腐蚀比较严重的工业环境，往往会造成DCS板卡和计算机主板上的电子元

5、器件发生短路，导致设备硬件受损。1.9. 雷电影响当控制室建筑物的防直击雷装置在接闪时，强大的瞬间雷电流通过引下线流入接地装置，会使局部的地电位浮动，如果防雷的接地装置是独立的，它和控制系统的接地极如没有足够距离时，则两者之间会产生放电（反击），从而对控制室内的DCS产生干扰或损坏。1.10. 其他危害包括灰尘和鼠害等，这些都会对DCS设备及线路造成严重损坏。2 .故障问题如何预防？首先，在DCS安装之前必须重视工程设计及施工阶段的工作。如防雷电影响，接地屏蔽等，在DCS投运后对这些进行改造比较困难，因此出现问题后改造远不如出现问题之前做好相应的措施。设计上应选择合理的接地结构，如采用等电位单

6、点接地方式；施工时应参照相关标准规范使用正确的接地连接方法。第3页共7页其次，一些应用中发现的问题，应及时对现场进行改造。如电磁干扰问题，比较有效的措施是切断干扰源和DCS之间的传播途径。如控制室采用格栅型屏蔽，在信号线缆上加装滤波装置，确保信号线缆和电源线缆布线时遵循相应的标准规范，安装SPD装置防止雷电浪涌侵入等。第三，必须严格按照规范进行操作。如针对静电问题，需要严格执行插拔卡件时要戴上防静电腕带的原因；使用专用的防静电袋存放板卡等备件等。第四，日常DCS应用中需要注意：定期对DCS系统电源进行检查，对于冗余电源系统要定期进行切换实验工作。同时对UPS电源进行定期的切换检查，对电池应按照

7、要求进行定期放电充电。定期检查网络接头和各连接线是否牢固，控制柜内的各接线端子是否牢固可靠。定期检查系统风扇是否工作正常，风道有无阻塞，以确保系统能长期可靠地运行。经常检查控制单元、I/O模块、其他模块等的工作是否正常。定期检查接地是否牢固，测试接地电阻是否符合要求。定期检查控制器、计算机等的工作负荷，并注意是否有升高现象。定期检查硬盘，并删除零碎文件，历史文件经常进行外设归档备份。对于DCS系统和其他系统的接口，建议在其他系统侧的网关站上，加装病毒防火墙，并及时更新病毒库。同时及时更新操作系统的补丁，提高系统的安全性。在运行时，原则上不再进行软、硬件的改动。对DCS系统所有的修改，无论是组态

8、软件、系统软件还是文件属性等，都应在工程师站(记录本)有详细的文字记录。每次改动组态后都要进行把主站拷贝到副站的工作。应定期让所有的操作员站重新启动一次，以消除计算机长期运行的累计误差。养成定期备份组态软件的习惯，每次更新点目录后应该把工程师站组态安装目录下的所有文件拷贝到各个操作员站的相应目录中，否则工程师站的损坏可能会导致系统无法更新点目录。(7)DCS控制室要保证在合适的温度、湿度、灰尘度。应定期检查工作环境和通风状况，避免通风散热不良导致的硬件故障或硬件加速老化，一般每一个季度应该给操作员站和DPU站进行吹灰一次。第五，要重视预防性维护，即有计划地进行主动性维护，保证系统的稳定性。利用

9、每次大修对系统进行预防性的维护，以掌握系统运行状态，消除故障隐患。大修期间对DCS系统应进行彻底的维护,内容包括：系统供电、接地系统检修检查。定期检查UPS电池容量和充放电时间，对接地极进行接地电阻测试。在工艺允许前提下，定期对冗余电源、服务器、控制器、通讯网络等进行冗余测试。(3)对系统卡件进行点检。彻底检查和整理以延长设备的寿命。(4)操作站、控制站停电检修。包括计算机内部、控制站机柜、电源箱等部件的灰尘清理。对电脑软硬件及系统进行维护。如磁盘整理。硬盘数据备份，软硬件测试等等。第3页共7页对系统的网络通信的维护，确保可靠连接。系统接线端子紧固，防止接线松动。检查保险端子正常。对现场仪表设

10、备进行检修，发现问题及时处理。最后，一定要认真对待操作日志和故障诊断记录。3 .出了故障怎么办？严格的防范并不能彻底杜绝故障，使用中由于各种因素，故障还是有几率出现的。那么DCS系统一旦出现故障，用最短时间准确分析和诊断故障部位和原因是当务之急。根据专家的经验，可以按照下列思路进行排查：彻底分析症状，这是排除故障的基础，需注意其他人关于症状的报告是否准确，最可靠的办法是亲自观察或再现症状。分析故障在什么情况下发生，发生在系统调试、联调阶段，还是正常运行、预防性维护或者诊断程序的过程中。这有助于重现故障并且隔离故障。了解是否做过一些更改。若系统之前工作正常，是否做过任何更改？包括任何硬件、软件或

11、接线的更改。查看各板卡指示灯是否有故障报警的显示。缩小故障排查范围可以使用标准信号发生器将标准信号（如420mA信号）输入板卡，在上位机画面上查看信号显示是否正确，从而确定该板卡是否正常。通过插拔板卡或使用备件替换来判断板卡本身是否存在问题。板卡需要支持热插拔。注意重要板卡或非冗余板卡的插拔可能引起信号显示或输出异常。查看是否为暂时性或仅出现一次的问题。如果是偶然出现，有可能系统受到了干扰这种类型的问题很难追踪，且需要耗费很长时间，还可能需要特殊技术和专用测试设备。查看操作日志和历史故障诊断记录。操作日志可以帮助了解故障发生前后的软件操作情况，排查是否存在人为的误操作；通过历史故障诊断记录则可

12、以了故障发生前后其他设备是否存在异常。4 .现场仪表设备故障：现场仪表设备包括与生产过程直接联系的各种变送器、各种开关、执行机构、负载及各种温度的一此元件等。现场仪表若发生故障，直接影响DCS系统的控制功能及操作人员对工艺参数的监视，从而给工艺操作带来一定困难。在目前的DCS控制系统设计中，这类故障占绝大部份，这类故障一般是由于仪表设备本身的质量和寿命所致。对这类故障比较直观，在判断和处理上也相对容易，在处理按常规仪表的处理方法一般不会有什么问题。对这类故障的处理要求维护人员对常规仪表的故障处理比较熟练，以保证故障处理的及时性及准确性。由于这类故障属于单点故障，对工艺影响不大，维护人员对DCS

13、系统知识的要求不高，只须按常规仪表处理即可。5 .系统故障：这是影响系统运行的全局性故障，系统故障可分为固定性故障和偶然性故障。如果系统发生故障后可重新启动使系统恢复正常则可认为是偶然性故障。相反若重新启动后不能恢复正常而需要更换硬件或软件系统才能恢复则认为是固定性故障。这种故障一般是由于系统设计不当或系统运行年限较长所致。6 .硬件故障：这类故障主要指DCS系统中（I/O模块）损坏造成的故障。这类故障一般比较明显且影响也是局部的，它们主是由于使用不当或使用时间较长，模块内元件老化所致。7 .软件故障：这类故障是软件本身所包含的错误所引起的。软件故障又分为系统软件故障和应用软件故障。系统软件是

14、DCS系统所带来的，若设计考虑不周，在执行中一但条件满足就会引发故障，造成停机或死机等现象。此类故障并不常见，应用软件是用户自己编定的，在实际工程应用中，由于应用软件工作复杂，工作量大，因此应用软件错误几乎难以避免，这就要求在DCS系统调试及试运行中十分认真、仔细，及时发现并解决。8 .操作使用不当造成故障：在实际运行操作中，有时会出现DCS系统某功能不能使用或某控制部份不能正常工作，但实际上DCS系统并没有故障，而是操作人员操作不熟练或操作错误所引起的。这对于初次使用DCS系统的操作工较为常见。9 .1.DCS系统故障诊断步骤DCS系统一旦出现故障，正确分析和诊断故障发生的部位和原因是当务这

15、急，故障的诊断是根据经验、根据发生故障的环境和现象来确定故障的部份和原因。根据平时在工作中对系统故障处理的经验和方法，对DCS系统故障诊断可按下述步骤来进行：是否为使用不当引起的故障。这类故障常见的有供电电源故障、端子接线故障、模块安装错误、现场操作错误等。是否为DCS系统操作错误引起的故障。这类故障常见的有某整定参数整定错误、某设定状态错误造成的。确认是现场仪表设备故障还是DCS系统故障。若是现场一次仪表故障，修复相应现场仪表或更换一次仪表。若是系统故障，应确认是硬件故障还是软件故障。若是硬件故障，则找出相应硬件部位，修复或更换硬件模块。(6)若是软件故障，还应确定是系统软件故障还是应用软件故障。若是系统软件有故障，可重启动看是否能恢复正常或重新装载系统软件，重新启动后若不能恢复则与系统管理人员或系统厂家联系解决。(8)若应用软件故障，可检查用户编写的程序和组态的所有数据，找出故障原因。(9)利用DCS系统的自诊断测试功能。DCS系统的各部份的设计有相应的自诊断功能，在系统发生故障时，一定要充分利用