和利時DCS——DCS的日常維護與故障分析排查方法

01、電源

　　DCS 電源系統多為“雙備份熱冗余電源”，電源故障的防控，主要體現在巡檢、日常維護方面，維護人員需根據實際情況，做好各個控制柜的運作情況記錄。

　　通常來說，只要機組正常運行，DCS 系統故障率較低，而出現的故障也多為“單路失電”，只要盡快排除故障，即可讓DCS 系統恢復運行。

　　維護方法：

　?、倮眉t外測溫檢查設備，檢查電源電纜接線、配線、端子排、螺絲的溫度，排查溫度超高等問題；

　?、跈z查配線、端子排、電纜接線處螺絲是否松動或者超溫，檢查保險絲容量是否和電路圖一致；

　?、蹤z查UPS電源輸出是否穩定，檢查UPS 電源接線方式是否存在問題；

　?、茉贒CS電源報警出現后，立即找到問題成因，消除故障，避免單路電源長時間運作；

　?、萑缛艄收仙婕暗娇刂破?，若是不能夠快速更換電源設備，需做好相應的防范工作，避免控制器異常初始化。

　　? 故障分析：

　　電源是維系DCS 系統正常運作的重要部分，出現問題需盡快找到問題成因，故障的成因主要有以下幾方面：

　?、匐娎|、配線、端子接頭接觸不良；

　?、陔娫丛谶\作過程中導致接頭松動；

　?、勐菟ㄟB接處，因外力導致接觸不良；

　?、芙^緣層質量不過關或者電源線阻抗增大；

　?、菀蛲馕锔g導致接觸不良；

　?、揠娫淳€布線方式不合理；

　?、叩鼐€布置不合理，出現干擾電源系統運作的磁信號。

　　? 故障處理：

　　電源故障是較為常見的故障類型，隨著DCS 電源模塊使用時間的延長，電源故障率也會逐步提升，而故障處理措施主要為：

　?、龠x用高質量電源模塊，適當調整電源冗余率；

　?、谠跈z修期間處理電源接線松動等問題；

　?、蹆灮娫床季€，解決電磁干擾問題；

　?、芙㈦娫淳S護檔案，根據其使用時間，定期更換電源。

　　02、網絡通信

　　DCS 系統網絡存在多個節點，一方面是人機界面連接節點，如工程師站節點、操作員站節點；另一方面是連接中央處理器的節點。

　　網絡通信故障主要表現為：服務器死機、操作員站掉線或者死機、分散處理單元死機、冗余控制器控制無效、通信中斷等。

　　? 故障分析：

　　除了軟件設計不合理和網絡堵塞外，網絡通信故障主要由以下幾個方面原因所導致：

　?、僭趥鬏敂祿倪^程中，某個節點詢問數據，但是其余節點缺少相關數據，詢問指令就會重復發出，從而導致網絡堵塞；

　?、诰W絡通信介質損壞；

　?、?DCS 組態作業不規范，沒有合理的實現I/O 連接，在讀取數據的過程中，因負荷過載而導致網絡堵塞；

　?、茉谲浖壓?，驅動程序和硬件不匹配；

　?、輾v史數據內存占用過多，在數據傳輸高峰時期，就會出現頻繁的網絡堵塞，從而導致各個站點出現死機等問題；

　?、?DCS 硬件工作環境溫度過高（常由散熱系統故障導致）。

　　? 故障處理：

　　目前，并沒有低成本且行之有效的方法來降低網絡通信負荷，解決網絡堵塞問題，通過日常檢修以及維護來解決該問題仍舊有較大的難度，因此主要處理方法體現在提高日常維護水平上，日常維護方法為：

　?、兕l繁進行網絡測試，提高網絡測試頻次，針對和所有系統的通信負荷率，確認機組的異常工作情況，在冗余切換的過程中，加強網絡監控，調整數據傳輸時間，降低網絡負載；

　?、谠跈z修的過程中，復位DPU 以及數據站，刪除無效的I/O，去除影響因素；

　?、鄄捎秒p層網結構構件DCS 系統，分離系統網絡以及管理網絡，提高網絡運作穩定性；

　?、芏ㄆ跈z測硬件工作環境，檢查其散熱系統是否在正常運作，檢查各個接口是否正常；

　?、莞鱾€系統直接的數據傳輸采用單向傳輸協議；

　?、逌囟刃盘枡z測加入CRT，實現異常報警，避免溫度異常影響系統運作；

　?、咴谏夠寗?、軟件前，慎重考慮軟件、驅動、硬件的匹配程度，保證機組、系統的正常運作。

　　03、軟件

　　軟件故障通常由軟件編制錯誤所因此，一般出現在DCS 系統投入運行后或者軟件在升級后，大部分軟件程序編制復雜，同時又存在組態人員交叉作業等情況，導致軟件錯誤時有發生，DCS 系統所應用的軟件主要為安裝工作站工具以及監控軟件。

　　? 故障分析：

　　軟件故障主要體現在以下幾個方面：

　?、僦鰿PU 組態、從CPU 組態信息不一致，CPU 無法正常初始化。

　?、跀祿旖M態和通道連接信號不能夠實現有效匹配。

　?、劬W絡通信阻塞引發的系統混亂。

　?、艽蛴C打印失效。

　?、菰诟鼡Q一次元件后，變量參數設置出錯。

　?、菰O備不正常工作，系統輸出不能夠正常驅動設備工作等。

　　? 故障處理：

　　在正常工作條件下，軟件故障的情況較少，集中出現在修改機組組態后以及機組調試過程中，應用成熟的軟件是保證DCS系統正常運作的基礎。

　　對此，在進行機組檢修改造前或者調試機組前，必須要落實完善的改造方案，并根據方案內容進行有效的技術交底，確保相關制度的有效落實，避免因人為失誤致使軟件故障。另外，需采用合理的備份手段，避免軟件故障導致數據丟失。

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