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【摘 要 】DCS系统故障的分析与处理可采用各种方法.本文根据目前常用的DCS特点,提出了常见的故障检测和处理方法.

【关 键 词 】DCS故障,检测与处理

前言

DCS系统在工业生产中的广泛应用,使可靠性、稳定性问题更加突出,用户对控制系统的要求也越来越高.用户希望DCS系统少出故障,又希望DCS系统一旦出现故障,能尽快诊断出故障部位,尽快修复,使系统重新工作.而对于维护技术人员来说,难点就在于确定故障点,即故障定位.

1.DCS系统故障的分类

根据DCS系统故障产生的部位和产生原因,可以把故障大致分为如下几类：

1.1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、负载等.现场仪表设备发生故障,直接影响DCS系统的控制功能.在目前的控制系统中,这类故障占绝大部分.

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1.2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,若重新启动不能恢复,而需要更换硬件或软件,系统才能恢复,则可认为是固定性故障.这种故障一般是由于系统设计不当或系统运行年限较长导致系统稳定性下降所致.

1.3硬件故障

这类故障主要指DCS系统中的模板特别是I/O模板损坏造成的故障.这类故障一般比较明显而且影响也是局部的.主要是由于使用不当或使用时间较长,模板内元件老化所致.在有些环境恶劣的现场环境中,DCS卡件损坏的频率较高.

1.4软件故障

这类故障是软件本身所包含的错误所引起的.软件故障又可分为系统软件故障和应用软件故障.系统软件是DCS系统自带的,若设计考虑不周,在执行中一旦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.有时软件损坏或安装过程中丢失文件也可能导致这种情况发生.应用软件是开发人员编制的,由于工艺复杂,工作量大,因此存在错误在所难免,这就需要随时发现错误,随时修正.有时由于维护人员错误地修改了程序和组态,也会导致此种故障发生.

1.5操作、使用不当造成故障

在实际运行操作中,有时会出现DCS系统某些功能不能使用或某些控制部分不能正常工作,但实际上DCS系统并无故障,而是操作人员操作不熟练或操作人员操作错误所引起的.这种情况在新交工的系统中和初次使用DCS系统的操作工中较为常见.

2.故障的分析诊断

DCS系统一旦出现故障,正确分析和诊断故障发生的部位是当务之急.故障的诊断就是根据经验,参照发生故障的环境和现象,来确定故障的部位和原因.诊断方法因DCS系统产品不同而有一定差别.

DCS系统故障诊断一般可参照如下步骤进行：

1)首先判断是否是使用不当引起的故障.这种故障通常有供电电源错误、端子接线错误、模板安装错误、现场操作错误等.

2)判断是否是DCS系统操作错误引起的故障.常见的有某整定参数整定错误、某个设定状态错误等.

3)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.

4)若是DCS系统本身的故障,确认是硬件故障还是软件故障.

5)若是硬件故障,找出相应的硬件部位,更换模板.

6)若是软件故障,确认是系统软件故障还是应用软件故障.

7)若是系统软件故障,重新启动观察能否恢复,或重新装载系统软件重新启动.

8)利用DCS系统的自诊断测试功能,一般DCS系统的各部分都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这一功能,帮助分析和判断故障的部位和原因.

常见的DCS系统能对总线上的各回路进行周期诊断,通过检查如发现异常现象,经由总线传递信息,从而在操作站上显示和报告故障发生的位置.通过操作站了解故障情况后,应进一步通过机、柜的有关插卡上的一系列发光二极管的显示状态,查询不正常状态的故障内容.插卡外部的故障则要逐步检查分析.

3.常用的故障定位方法

1.直接判断法

根据故障现象、范围、特点以及故障发生的记录,直接分析、判断产生的原因和故障部位,查出故障.

2.外部检查法

对一些明显的有外部特征的故障,通过外观检查,判断故障部位,如插头松动、断线、碰线、短路、元件发热烧坏、虚焊、脱焊等等.有的故障,特别是暂时性的故障,可以通过人为摇动、敲击来发现.

3.替换对比法

对有怀疑的故障部件,用备件或同样的插卡部件、元件进行替换,或相互比较.但要注意,替换前,要先分析排除一些危害性故障,如电源异常、负载短路等引起元件损坏