DCS系统维护.ppt

DCS系统维护,什么是DCS,DCS是分布式控制系统的英文缩写(DistributedControlSystem)，在国内自控领域又称为集散控制系统。DCS以应用微处理器为基础，结合计算机技术、信号处理技术、测量控制技术、通信网络和人机接口技术，实现过程控制和工厂管理的控制系统。其实质是利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。系统继承了常规模拟仪表控制系统和计算机集中控制系统的优点，克服了单微机控制系统危险性高度集中以及常规仪表控制功能单一，人机联系差的缺点，可以方便的用于工业装置的生产控制和经营管理，在化工、电力、冶金等流程自动化领域的应用已经十分普及。,DCS的发展,DCS系统结构,集散控制系统一般由操作站、控制站和数据通信总线等构成。,我厂DCS简介,DCS是工厂控制过程的核心，其稳定、可靠性对企业的连续生产起着至关重要的作用。我厂共有20套DCS系统，其中横河10套，中控7套，霍尼韦尔2套，艾默生1套。为保证DCS可靠稳定地运行，延长其使用寿命，DCS日常巡检、维护非常重要，系统故障时，能迅速、准确地判断原因，正确的加以排除，为装置的长周期稳定运行提供保障。,DCS系统日常维护,一、硬件维护（1）检查环境条件（温度、湿度等）使其满足系统正常运行的要求。中控：0-60度、5%-95%横河：0-50度、10%-90%（2）检查系统报警，查看控制器及其卡件、通信总线、操作站及网卡是否正常工作。（3）检查系统风扇运行情况，并定期清洗过滤网。（4）检查、更换防鼠板。（5）检查24V稳压电源工作情况。（6）系统电池定期更换（一般为三年）。（7）严禁在DCS、ESD系统中使用个人存储设备。,DCS系统日常维护,二、软件维护（1）键锁开关的钥匙有相关人员保管，密码要分级并注意保密。（2）严格按照操作权限执行操作。（3）严禁在DCS、ESD等操作系统中私自安装软件。（4）系统盘和组态备份盘要妥善保管，要有清晰的标记，备份至少保证两套，异地存放，组态有变动时必须及时备份。同时建立系统应用软件备份清单。（5）系统软件升级修改必须经主管部门批准，开好相应的作业票后方可进行。（6）组态软件修改，必须有安全防范措施，有作业票，软件变更要写入巡检记录并入档，组态下装完成通知操作人员。,DCS常见故障分析,一、硬件故障：DCS系统中控制器卡件、网线、网卡、操作站等出现损坏造成的故障，这类故障一般比较明显，在DCS系统报警画面或控制柜就可以看到。它们多是由于线路接触不良，使用时间长，元器件老化等原因所致。1.横河系统：输入卡件故障时，该卡上的所有点出现IOP报警，数据保持为故障前的值，流程图画面数据颜色变红；输出卡故障时，该卡上所有点出现OOP报警，输出阀位为0%。2.中控系统：输入卡件故障时，该卡上的所有点出现TRA报警，数据保持为故障前的值，流程图画面数据颜色不变，但在数据前面出现个？；输出卡故障时，单表无报警信息，只有在系统报警画面能看见卡件变红，输出阀位为0%。,DCS常见故障分析,二、软件故障：这类故障一般由软件本身所包含的错误引起的，软件故障又分为系统软件故障和应用软件故障。系统软件故障是DCS系统Bug所带来的，如HoneywellPKS系统出现由于装机问题造成的操作站画面数据不更新，操作站频繁死机现象，需定期重启操作站避免该现象。浙大中控JX-300XP系统出现信号保持不变，必须对控制器下装才能重新激活该点。应用软件故障是用户自己程序造成的，如横河计算单当工况异常出现分母为零或平方根内数值为负值时，在系统报警会出现”calculateerror”报警信息。,DCS常见故障分析,三、现场仪表故障这类故障是现场变送器、执行机构等故障造成的，如报警信息IOP、OOP、ERR、TRA、ANS，需联系现场维护班及时处理。横河系统：IOP:输入开路报警。OOP:输出开路报警ANS:回讯DI信号和输出DO信号不一致。中控系统：TRA：输入电流小于3.6毫安，或大于21毫安。ERR：输入电流大于3.6小于4毫安，或大于20毫安小于21毫安。,四、操作不当造成的故障DCS系统出现的一些提示报警，系统某功能不能使用以及某些控制不能正常操作，或者是操作员无法进行操作的情况，DCS系统并没有故障，而是操作不当或操作错误引起的。如横河的MHL,MLO,IMAN报警以及中控的监控画面切换到观察员等情况。MHL:控制回路投自动时，输出MV超过高限设定MHMLO:控制回路投自动时，输出MV小于低限设定MLIMAN:手动初始化，付回路或分程器没投串级。,DCS常见故障分析,中控系统的装置，工艺操作人员经常出现登陆观察员造成无法操作的情况。,DCS常见故障分析,横河系统的装置，一些复杂控制如分程控制，会出现某个回路状态不对无法投用的情况。,DCS常见故障分析,一、AI信号故障诊断：,（1）先检查DCS接线是否正确（内外供电接法不一样）。再检查DCS整个卡件是否故障（从系统报警），如有，更换DCS卡件。横河：内供电A+、B-外供电A-、B+中控300XP系统：内供电1+、2-外供电1-、2+中控ECS100系统：内供电1-、2+外供电3-、4+（2）如DCS卡件正常，分别从安全栅前后送信号，判断是安全栅故障？现场仪表故障？卡件通道故障还是系统故障。（3）若是安全栅故障或是现场仪表故障，联系现场维护班更换。（4）若是卡件通道故障，更换通道并修改组态。（5）若是系统故障，检查软件及信号是否有接地。,DCS系统故障诊断,DCS系统故障诊断,二、AO信号故障诊断：,（1）检查DCS整个卡件是否有故障（从系统报警），如有，更换DCS卡件。（2）若是DCS卡件正常，从DCS送0%-100%信号，分别从安全栅前后量信号，判断是安全栅故障？还是现场仪表故障还是通道故障。横河的风关：0-100信号，输出对应4-20Ma中控和霍尼韦尔的风关：0-100信号，输出对应20-4Ma（3）若是安全栅故障或现场仪表故障，联系现场维护班更换。（4）若是卡件通道故障，更换通道并修改组态。,DCS系统故障诊断,三、DI信号故障诊断：,（1）在DCS卡件上找到该点短接一下，根据信号灯指示或DCS监控画面，判断是卡件通道故障？现场信号有误还是软件故障。（2）若是现场信号有误，联系现场维护班处理。（3）若是卡件通道故障，更换通道并修改组态。（4）若是软件故障，检查组态参数是否正确。,DCS系统故障诊断,四、DO信号故障诊断：,（1）在DCS监控画面对该点赋值1或0，在卡件处根据信号指示灯或用万用表量通断，判断是卡件通道故障？现场故障还是软件故障。（2）若是现场动作有误，联系现场维护班处理。（3）若是卡件通道故障，更换通道并修改组态。（4）若是软件故障，检查组态参数是否正确。,DCS系统故障诊断,五、网络通讯故障诊断：,网络故障诊断比较复杂，网络报警是非常致命的系统报警，出现这类报警时，工艺操作人员应立即通知DCS组抓紧解决。控制网是两条冗余的电缆，两条电缆同时工作，并且互为冗余，当有一根电缆故障时，系统将使用另一条电缆通讯，保证系统正常运行，若处理不及时，另一根再出现故障，系统通讯部分中断，严重时，系统将处于不可控事故状态。诊断方法如下：,DCS系统故障诊断,（1）检查系统报警画面，看是VNET1还是VNET2报警。（2）重新插拔相应的网线，看是否松动。（3）若是横河的VNET/IP系统(30万、60万、160万、动力、一加氢），在监控画面查看故障点，若是横河的VNET系统，运行cmd命令，在DOS窗口下用专用命令查看故障点的位置，判断是网卡？控制器耦合器？光缆还是网线故障，采取相应的更换措施。（4）一台站出现*或死机，可重启该操作站,或重装软件。,DCS系统故障诊断,六、操作站下装故障：,指无法将组态修改从工程师站下装到操作站，这是一种软件故障，诊断方法如下：（1）检查网络IP地址设置是否正确。（2）运行cmd命令，在DOS窗口用Ping命令检查bus2是否正常。（3）检查该操作站的计算机名称与工作组是否符合CS3000系统规范。（4）检查防火墙是否关闭。,DCS系统故障诊断,七、光缆故障分析：,我厂实现集中控制后，所有装置到控制中心都铺设了两条冗余的控制光缆，如果两条线路同时出现故障，控制中心的操作将处于失控状态、无法监视操作，其故障诊断如下：（1）先检查光电交换机是否正常工作。（2）用打光笔检测在用光纤的通断，不通则另换一芯。（3）检查光电模块有无故障。（4）检查光纤跳线。,DCS系统常用故障诊断方法,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，通过外部检查，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。有的故障，特别是暂时性故障，可以通过人为摇动，敲击来发现故障。,3.替换对比法：对有怀疑的故障部件，用备件或同样的插卡或模块进行替换，或互相比较，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的故障，如不先排除，则替换上的插件或模块会继续损坏。,DCS系统常用故障诊断方法,4.分段查找法：当故障范围及原因不明时，可对故障相关的部件、线路进行分段，逐段分析检查、测试和替换。,5.隔离法：可以分段查找法相配合，将某些部位或线路暂时断开，观察故障现象变化情况，逐步缩小怀疑对象，最终查出故障部位，进行处理或更换。,（6）气分横河CS-3000系统输出安全栅故障.,DCS系统故障实例,（1）一催化横河CS-3000系统AAI143多点卡一点接地故障。（2）二催化横河CS-3000系统VNET1控制器耦合器故障。（3）160万加氢横河CS-3000系统现场智能定位器失效故障。（4）160万加氢横河CS-3000系统操作站网卡故障。（5）一动力AAI143多点输入卡卡件故障。,DCS系统故障实例,（7）净化水中控JX-300XP系统，输入信号回零需重新下装故障，版本升级至2.65.05。（8）硫磺中控JX-300XP系统，输入信号不变化，需插拔卡故障，版本升级至2.65.05。（9）某企业组态数据无法下装故障。（10）某企业通讯中断造成装置停车。(11)某企业输出AO卡故障。,DCS系统故障实例,（12）CS-3000趋势显示异常故障。(13)某企业隔离栅供电空开容量不足导致装置停车。（14）某企业使用非防爆对讲机造成操作站死机（15）某企业控制器电池低电压导致控制器需重新下装。,装置常用卡件介绍,1.横河系统AAI143：16路电流输入卡AAI543：16路电流输出卡AAR181：12路热电阻输入AAT141：16路热电偶输入AAP135：8路脉冲输入ALR121：RS422/RS485两路通讯卡ADV159：32路DIADV559：32路DO,2.中控JX-300