DCS系统维护及故障判断处理.doc

DCS系统巡检、维护、故障处理一、DCS系统巡检1、定时巡检：每天分两次在规定时间巡检。2、做好除尘工作：每周一次做好控制柜、操作台外表卫生清洁工作；每周一次对机柜内计算机、控制站、风扇等表面定期打扫卫生；每两周定期更换机柜过滤网。每天检查控制柜、操作台风扇运行，损坏后及时更换。 3、巡检内容：1）、环境检查： DCS系统要求的运行环境：温度15至28；振动振幅0.5mm；湿度45%至70%，不结露；含尘量达到二级标准。这样，洁净的空气可以避免产生通风不畅，灰尘聚集到电路板和机架槽的表面，形成覆盖层产生的不利影响：积尘受潮后，形成局部短路，造成卡件工作异常或损坏。在日常巡检中我们对DCS室内中央空调的运行状况的定期检查，发现空调设备不正常运行或室内温度、湿度异常时，要及时处理。2）、每天的例行检查和维护。检查各CPU、I/O卡件、电源模块的工作状态，通过眼看(看状态指示灯是否在正常指示位，有无报警指示等)，耳听(听电源和冷却风扇运行有无摩擦等其它异常声音)，手摸(触摸电源表面确认温度是否正常)，提前发现设备可能存在的故障隐患并及时处理；3）、每天巡检时还查看DCS画面设备状态图，确定各系统设备的包括节点及网络状态是否正常运行或工程师站、操作站有无死机现象，如有设备运行异常，则应做好措施并及时恢复正常。此外还检查操作站的历史趋势及SOE系统是否能正常记录最近时间的历史数据，查对温度补偿值及每天的重要报警历史数据，便于及时发现系统设备的异常。4）、建立建全DCS维护检修系列管理制度，对影响系统安全的操作权限，组态修改、计算机软件管理、系统防病毒等应有详细的要求规定；DCS信号强制、历史数据调用管理、重要联锁投入/切除等严格管理，特别是装置运行期间原则上不进行组态的修改或硬件的改动，防止系统发生意外，造成装置停运。5）、定期检查各控制器的负载情况，定期测试CPU负荷率，确定所有控制站的中央处理单元恶劣工况下的负荷率不超过60%，操作站、数据管理站的中央处理单元恶劣工况下负荷不超过40%，如果测试数据接近上限值，不得再增加点数或增加CPU负荷的其它操作。6）、检查控制柜、控制主机、显示器、鼠标、键盘、网络设备、电源线、通讯线、信号线等硬件是否完好。4、做好巡回检查记录DCS系统巡检记录巡检时间： 3 s( l/ * U+ 7 S7 N% z巡检人员：项目检查内容工况情况存在问题处理措施备注操作站显示器显示是否正常计算机温度是否正常是否有异常响声、异味检查接地是否良好机柜检查所有卡件的灯屏指示是否正常检查设备有无异常噪声和异味检查机柜温度湿度是否符合要求检查机柜散热状况、风扇工作是否正常检查系统接地是否良好网络检查网络通讯状况是否良好检查网络设备的指示灯是否正常软件通过诊断软件检查CPU负荷情况清理系统中的报警和事件等垃圾文件是否对工程的组态进行过修改系统报警、联锁是否检查全面了解向工艺人员了解系统有无异常仪表指示、调节情况机柜温度、控制室温度检查二、DCS系统维护1、系统的备份 1） 系统软件备份：包括操作系统、驱动程序、紧急启动盘（特别是对WinNT系统）、控制系统软件、Keycode盘（Centum授权盘）、针对实际使用中的光盘和软盘的容易磨损的缺点，注意多做备份，并采用移动硬盘、U盘、硬盘等备份形式确保各软件的保存。 工程软件备份：定期做好下位和上位工程组态软件、控制组态数据库及控制子目录文件的备份。确保工程文件和数据库文件是最新的和完整的。2） 硬件备份： 对易损、使用周期短的部件和关键部件如键盘鼠标、I/ O 模块、电源、通讯卡、各种风扇等都应根据实际情况作适量的备份。3）服务资料：制作包括硬件生产厂家、系统设计单位，工程服务单位人员联系资料；整理各类产品的售后服务范围、时间表等。2 预防维护有计划地进行主动性维护，及时检测更换不良元器件，消除隐患。是保证DCS可靠稳定运行的有效方法。每年利用装置检修机会进行一次预防性的维护，以掌握系统运行状态，消除故障隐患，内容包括：1） 系统数据的备份停电检修前，应对系统组态软件及数据进行备份，并采用专用空白光盘刻录(防病毒感染)及不同站的计算机硬盘备份两种方式进行数据备份，确保DCS各数据的可靠保存。并对计算机内多余垃圾文件进行清理。2） 卡件的吹扫和清扫系统停电后，对计算机内部、控制站机柜机笼、电源等部件的灰尘清理，对机柜滤网及冷却风扇进行吹扫检查，对卡件做编号记录后，将卡件拔出清扫，吹扫后如仍残留污物，要用专用的清洗剂进行清洗。在操作时工作人员必须按要求带防静电接地环。安装插入卡件时要注意导槽，防止损坏卡件或位置不正，信号接触不良。系统清扫完成后，维护负责人应确认条件具备方可上电，并应严格遵照上电步骤进行，上电后要对DCS网络在线设备进行状态确认并对系统硬件设备做全面检查，必要时重新下装控制器程序。清扫后检查风扇运行情况，对有问题的风扇予以共更换。注意：系统上电后，通信接头不能与机柜等导电体相碰，互为冗余的通信线、通信接头不能碰在一起，以免烧坏通信网卡。3） 系统硬件检查并对系统冗余测试上电后对CPU、服务器、控制器、通讯网络进行冗余切换试验，确保DCS电源、CPU及光网冗余功能的正常，特别对模块的独立电压的测试值若低于相应等级电压标准对应要求，则须对该模块进行更换，以确保模块所供电压符合DCS卡件正常工作的电压要求。同时要检查测试系统CPU和其它卡件后备电池处于良好工作状态下，保证控制器在短时间意外失电下控制器数据不丢失。按照要求定期更换各卡件内部后备电池。4） 系统供电线路检查：对UPS输出电压和供电能力进行测试，UPS实施放电操作。检查24VDC电源情况（输出电压）。紧固所以电源接线端子，检查供电开关。DCS冗余电源、同时分别测试记录DCS电源5V、15V、24V及48V电压等级的模块联接后电压及模块的独立电压。5） 接地系统检修对接线端子一一进行松动检查，按规定要求对系统进行接地电阻测试记录，接地电阻的测试要符合有关标准要求，独立接地网的分散控制系统接地电阻不得超过2。6） 软、硬件的及时升级每种DCS在实际应用中，总会出现各种问题，DCS厂家也总在不断完善老系统、开发新系统，随着软、硬件的发展，不断改进其硬、软件技术性能。同时，用户为了解决使用中系统的存在问题，特别是在3-5年后，老规格或版本的硬件备品被淘汰等诸多因素促使用户必须定期对硬、软件进行部份或全部升级。利用检修机会对系统升级。三、DCS系统故障判断处理1、故障维护内容：系统在发生故障后应进行维护，其关键是快速、准确地判断出故障点的位置，主要包括以下工作： 1） DCS系统往往具有丰富的自诊断功能。根据报警，可以直接找到故障点，并且还可通过报警的消除来验证维修结果。2） 通信接头接触不良会引起通信故障，确认通信接头接触不良后，可以利用工具重做接头；通信线破损应及时更换。3） 某个卡件故障灯闪烁或者卡件上全部数据都为零，可能的原因是组态信息有错、卡件处于备用状态而冗余端子连接线未接、卡件本身故障、该槽位没有组态信息等。4） 当某一生产状态异常或报警时，我们可以先找到反映此状态的仪表，然后顺着信号向上传递的方向，用仪器逐一检查信号的正误，直到查出故障所在。5） 当出现较大规模的硬件故障时，最大的可能是由于DCS系统环境维护不力而造成的系统运故障，除当时采取紧急备件更换和系统清扫工作外，还要及时和厂家取得联系，由厂家专业技术支持工程师进一步确认和排除故障。 2、故障判别及处理方法。1）、查看监控画面的数据出现以下情况时，说明控制系统发生问题，应立即通知微机维修人员维修，同时操作工到现场进行处理。(1) 经常变化的数据长时间不变，且几个数据或所有数据都不变。(2) 控制分组画面中，手动自动无法切换，或手动输入数据后，一经确认，又恢复为原来的数据，修改不过来。(3) 趋势图画面中，几条趋势都为直线不变。(4) 监控画面中，多个数据同时波动较大。 判断波动数据是否为工艺上相关参数，若是相关参数则通知仪表及微机人员检查，看是否某调节系统波动引起相关参数变化，同时将相关调节系统打到手动状态，必要时到现场进行调节。如水溶液全循环装置中，尿素合成塔压力正常时为l9.67MPa，如果突然大范围波动，此时势必引起下游的中压系统、低压系统压力波动，这种情况是由于几个相关参数中某一参数波动引起其他参数变化，并不是控制系统本身故障。若波动数据工艺上彼此并无直接影响，则可能为微机某卡件发生故障，立即将相关自调系统打到手动调节，必要时到现场进行调节，同时，通知微机及仪表人员检查。2）、查看操作站工作情况当发现某个操作站死机，监控画面数据不刷新，调节画面不起作用，查看右上方系统报警指示灯是否正常，并检查其他操作站是否工作正常，若正常，则仅该操作站有问题，通知微机维修人员修理。若其他操作站数据也不变，则为系统通讯网络出现故障，立即通知维修人员检查网络设备的运行情况，进行修复。3）、观察操作站的断电情况若部分操作站突然无显示，则说明UPS或市电断电，立即通知微机维修工进行维修。若有电的操作站可正常监控，此时不会影响控制系统的正常调节。4）、注意控制站全部断电的情况由于所有控制站设备均为双路供电，一路UPS，一路市电，所以这种情况的发生几率很小。当控制站全部断电后，监控画面上两个系统报警红灯亮，通讯中断，数据全部不刷新，所有自调系统完全失控，调节阀将恢复到初始状态，气开阀全关，气关阀全开。此时，应立即紧急处理或停车，同时到现场进行操作。5）、注意所有操作站全部断电的情况此时，查看控制站电源指示灯是否正常，卡件诊断指示灯有无故障红灯，绿灯表示卡件正常工作，若以上都正常，则可以确定控制站工作正常，自调系统工作正常，只是操作工暂时看不到监控画面，且不能对现场进行遥控操作，立即通知微机维修人员进行维修，并到现场进行监控。6）、调节阀仪表气源压力低或仪表空气全部断气当发现多个自调系统失灵，监控画面上自调阀阀位在全开或全关位置，立即检查仪表气源压力，若气源压力小于0.4MPa，则不正常，检查气源管道有无堵塞或漏气现象；若气源压力小于0.2MPa，立即进行紧急停车。将监控画面上的自调系统全部打到手动，将调节阀阀位调到安全位置，通知仪表工检查气源，同时到现场进行操作，关闭调节阀两端的截止阀，用旁路阀操作。总之，DCS发生故障时，操作工应掌握一定的判别方法，及早发现问题，进行适当处理，可以避免或者减少对工艺控制的影响3 典型故障判断处理1）、操作员站失灵或死机处理究其原因比较多，操作不当造成运行程序破坏或丢失、主机硬盘、卡件故障或计算机冷却风扇异常工作及计算机软件运行故障等都可能造成操作员站死机，此外造成计算机死机的相当部份原因是由于人员的不正确操作，如同时打开多个进程，或同时对同一操作端进行频繁的过快点击操作，不给计算机响应时间，从而导致计算机的资源占用冲突，网络通信拥挤造成操作员站不正常工作。对于操作员死机，一般方法都要重新启动计算机，运行工程文件，登录用户。2）、过程通道故障过程通道出现故障机率不太多，一般是I/O卡件故障：I/O卡件故障一般的判断与处理，通过系统诊断，更换通道或通过更换备用件处理，至于其内部元件老化或是其他原因造成的损坏，一般热控人员不好判断，I/O卡的检修一般是由厂家处理，目前的热控检修人员的手段还不能达到像检修常规仪表哪样检修。而且厂家的I/O卡件制造形成一体化的趋势，这样只能购买备件。一次元件或控制设备出现故障有时不能直接被操作员发现，只有异常或报警后才通知热控检修人员处理。这样对检修人员和运行人员的素质要求就要提高，运行人员要详细介绍故障前后的状态便于热控检修人员能够快速、准确地处理缺陷，减少故障的扩大化，许多厂家产品在宣传上都支持卡件带电插拔，作为控制人员，在运行中更换I/O卡件时一定要做好安全防护措施否则会引起系统设备控制状态的变化或负荷大的波动变化。3）、干扰造成的故障干扰会影响模拟量的信号正确显示，严重的会影响系统参数的准确调整，进而影响装置的安全性与经济性。分析干扰产生因素很多，主要是因为系统屏蔽和接地解决不好所致，DCS要求单点接地，一般对进入DCS信号电缆的屏蔽层都采取在DCS机柜侧单侧接地，再并接到DCS专用接地电缆上，满足系统接地要求。但真正严格实现单点接地非常难，进入DCS有大量现场信号，任何一个信号电缆屏蔽层在现场都有短接地的可能，这样易造成整个DCS事实上不只一点接地，另外还有电厂可能会因为现场环境条件限制或出于安装时经济性考虑，许多DCS不能严格做到强电电缆与控制电缆的完全隔离。此外还有DCS的干扰信号可能由本身造成的。那么对于DCS的接地问题越来越引起人们的重视，尤其在电力行业，大功率电器设备的启动和停止都会干扰DCS的控制信号，造成不必要的故障。为了防止干扰信号串入系统，一定要严格执行屏蔽和接地要求和方式，信号线远