DCS常见故障分析.ppt

DCS系统常见故障及排除 现场常见的问题有三个方面 1 从现场来的信号本身有问题 2 系统硬件故障 3 软件组态有错误或组态与硬件协调有误引起冲突 1 现场信号问题主要有以下几个方面 1 测量元件坏 2 变送器故障 3 连线问题 包括信号线接反 松动 脱落 传输过程中接地及传输过程中受干扰影响超过DCS系统可接受的干扰等 总之从信号测量 发送 到DCS接线端子 这中间任何一个环节出错 所造成的结果都表现为数据显示有误 替换法 排除法 2 DCS硬件故障 这类故障是指过程控制层的故障 主要是DCS系统中的模块 特别是I O模块损坏造成的故障 其次是DCS接地不牢靠 导致卡件损坏 这类故障一般比较明显且影响也是局部的 比如 参数显示没有变化 排除现场仪表故障可能后仍不能操作执行机构和电动门等 它们主要是由于使用不当或使用时间较长 模块内元件老化所致 如果模块周围的环境灰尘超标 温度高 湿度大将会大大缩短模块的使用寿命 因此鉴于DCS系统对温度 湿度 清洁度的严格要求 在安装前 操作室尤其是过程控制室的土建 安装 电气 装修工程必须完工 如在夏季 空调要及时启用 另外 尤其在管道夹层上过程控制室 其盘柜的电缆孔洞一定要封堵好 否则 一旦管道漏汽窜入盘柜 即有可能造成重大故障 DCS硬件故障常常表现为以下几个方面 1 模块与底座接插不严密 2 拨码开关错误 通讯线接线方向错误 3 硬件接线与实际信号要求的不一致 4 机柜内电源输出有误 5 硬件本身坏 日常维护时重点观察了解的地方为 1 控制站卡件指示等显示是否异常 fail灯是否亮红灯 2 进入监控 故障诊断 画面查看是否有卡件运行故障提示 通讯网络异常提示 3 检查系统供电是否正常 4 检查控制站电源风扇是否运行 交换机指示灯是否正常 是否有腐蚀现象 接线头或机柜铜条处是否发黑等现象 XP243主控卡指示灯 故障案例分析 1 在XP243主控卡出现故障的情况下 FAIL指示灯将以不同的频率闪烁的方式进行报警 可通过观察RUN灯 FAIL灯 STDBY灯的相对状态来确定其故障 如下表 故障指示说明 所示 注 系统重启后 控制站主控卡灯常亮 许多卡件均闪红灯 下载组态后 故障灯消失 可能是主控卡的后备锂电池 电压3 6V 它的作用是用于断电情况下保护主控卡SRAM的数据 包括组态信息 控制算法等 可用万用表测量后备锂电池的电压 如果偏移3 6V较大 就有故障 需更换电池 若电压约3 6V 锂电池是正常的 就分析其他原因了 2 XP243X的FAIL故障指示灯无规则的 闪烁 1 是否主控卡受到外部强干扰而引起复位2 系统接地是否存在问题3 电脑系统的网络通讯协议中是否安装多余的通讯协议或者网络服务 干扰了系统的正常通讯 3 主控卡出现经常性故障灯闪烁并重新启动 主控卡出现经常性故障灯闪烁 并重新启动 导致所有卡件通讯故障 经历数秒后一般能恢复正常 故障原因为主控卡机笼供电电压过低 导致主控卡不能正常工作 电压恢复后 主控卡恢复了正常工作 建议在系统所处电网供电电压波动较大时需采用UPS供电以保证系统正常运行 4 故障现象 某JX 300XDCS系统检修后发现两块主控卡都不工作 主控卡所有的指示灯都不亮 故障排除 1 将两块主控卡依次重新插在相邻控制站主控卡位置 主控卡指示灯正常显示 排除主控卡本身硬件故障 2 将一块IO卡件插在原主控卡槽位 IO卡件指示灯显示正常 基本将故障点定在主控卡槽位上 3 万用表测量各机笼后5V 24V电压 主控卡机笼和第二个机笼24V为0 测量电源箱后电源5V 24V供电都正常 而24V输出到机笼的接线断开 重新接上24V电源线后 主控卡正常工作 故障消除 5 注意事项 主控卡在生产过程中应尽量避免工人切换 如需对主控卡进行工作备用切换 应通过拔出一根工作卡的网线来实施 在系统故障诊断出工作卡有一网线通讯故障时 主控卡会自动进行切换 如果拔出主控卡并插回后 必须等数据拷贝完成后才可拔出另一块主控卡 否则在生产过程中会造成严重后果 XP233指示灯对照表 1 XP233的COM灯不亮 实时监控故障诊断画面中显示SBUS端口0故障或者SBUS端口1故障 主控卡或数据转发卡I O通道故障 如果所有XP233卡COM灯不亮 且FAIL灯以一定的周期均匀闪烁 而所有的I O卡件检测正常 这可能是组态中的XP233卡的地址或冗余状态与实际机笼中所插XP233卡的状态不一致 如果只是某些机笼存在通讯故障 XP233卡COM灯不闪 则可能SBUS总线线路存在故障 应更换SBUS线排除故障 2 XP233的FAIL灯保持常亮 检查该机笼I O通讯是否正常 如果不正常 则XP233出现硬件故障 XP233卡将以1秒的周期定时对16个I O通道进行巡检 当检查到故障时 XP233卡的FAIL灯也会保持常亮 所以我们可以通过实时监控画面的故障诊断画面观察是否有某块卡件出现了故障 3 机笼中 XP233卡COM灯呈缓慢闪烁状态 COM灯的闪烁时有信息的传递所激发的 如果机笼中所组I O卡件较少 XP233卡所传递的信息量也较少 所以COM等的闪烁频率较慢为正常现象 如果机笼中所组I O卡件较多 基本组满 COM灯仍呈缓慢闪烁状态 说明该XP233卡件已处于不正常通讯状态 已出现硬件故障 4 注意事项 数据转发卡在上电以后 其自检的时间比较长 最长可达7秒之多 要注意在正常工作的情况下 不要随意拔出卡件 在检测的数据转发卡不会直接进入工作状态 数据转发卡在来回上电的时候 很容易造成数据转发卡后I O卡件的通讯通道的损坏 因而尽量少带电拔插数据转发卡 也最好少拔插I O卡件 如必须拔插卡件 操作时尽量做到快速准确 减少卡件和母板接触过渡的时间 以减少损坏的概率 XP313电流信号输入卡 XP314电压信号输入卡 XP316热电阻信号输入卡 XP322模拟信号输入卡 I O卡件显示不准确 a 常见故障原因1 信号线接线及卡件跳线错误2 卡件同组类型不一致3 卡件故障4 插槽或母板故障 b 排除的具体步骤和方法1 检查信号线接线及卡件跳线是否一致2 检查卡件同组类型是否一致3 拆开信号线直接从端子输入或测量I O信号 查输入或测量值与监控显示值核对是否一致 如一致说明卡件工作正常 应由外部原因引起 如变送器或阀门故障 线路故障 可采取在信号中端测或送信号进一步确定 如不一致说明卡件或槽位故障 进行更换卡件或槽位的尝试 4 检查同组信号线断开的情况下显示是否正常 如果正常则两路信号可能存在信号线共地的情况 需予以纠正 I O卡件跳变 a 常见故障原因1 现场信号是否正确 2 信号是否存在噪声和干扰 电源晃动 脉冲 浪涌 3 卡件版本不兼容 4 卡件故障5 槽位或母板故障 b 排除的具体步骤和方法1 检查确认现场信号来源是否存在较大干扰 2 线号线上增加浪涌吸收环 观察跳变现象是否有改善 3 检查卡件版本是否有更新的芯片版本 有更强的抗干扰能力 4 更换卡件5 更换槽位 故障案例分析案例1故障现象 信号不稳 卡件工作有时异常故障分析 可能是线路接触不好导致 将卡件插拔复位并紧固接线 卡件可恢复正常的工作处理内容 将卡件插拔复位并紧固接线 卡件恢复正常 案例2 DCS系统某测点信号 温度 压力或流量等 显示故障应如何快速排除 信号显示数据不准或无显示是可能常遇到的问题 它可能由于现场仪表引起 也可能由于DCS引起 可采取快速判断的方法有 1 用信号发生器模拟标准信号测试 前提是现场必须有信号发生器可使用 或将另一同类型信号线缆改接到该通道信号引入测试 若正常表明DCS正常 再检查现场进DCS信号是否有误 2 检查信号线正负是否接反 卡件跳线设置是否正确 特别是新增点 组态型号 量程 补偿等参数设置是否有误 3 检查该信号所属卡件其他测点运行是否正常 并根据现场实际情况判断是否可采用对该卡件备件更换的方式检测是否为卡件故障 更换时注意跳线设置 案例3I O控制器故障如何排查 在JX 300X系统中 如果监控画面提示I O控制器故障 可能为以下部件中的一件或多件故障引起 主控卡 数据转发卡 DB 9数据线 机笼母板 可以依次更换上述部件 直至故障消失 XP362开关量输出信号 XP363触电型开关量输入信号 DCS系统维护如何做好防静电 如果维护不注意 静电可能对DCS卡件或通讯带来不小影响 DCS维护过程中特别是在触碰硬件卡件或通讯部件时应采取如下措施做好防静电 1 保持环境有一定的湿度 2 铺设防静电地板 控制室和操作室均需铺设防静电地板 3 在维护插扒卡件时或用手拿捏卡件时一定注意先对手释放静电 注意尽量避免用手直接触碰卡件电子元件 面板电路和焊点 4 卡件应存放在防静电塑料盛放器或防静电塑料袋中 并存放在卡件盒中 5 系统维护时还应注意佩带DCS防静电手腕 3 软件组态有错误或组态与硬件协调有误 这一类故障是软件本身的错误引起的 一般出现在DCS系统投运调试阶段 因为应用软件程序复杂 工作量大 所以应用软件错误难以避免 这就要求在DCS调试试运阶段组态人员和运行人员应十分认真 及时发现并配合DCS系统调试人员解决问题 此类故障在DCS系统正常运行后很少见 第二类故障就是在系统正常运行时需增加控制点 在线修改程序导致系统出错或者死机 这就要求DCS编程组态人员对系统非常熟悉 预先做好控制方案 再进行实施 实施前必须做好程序备份 避免错误发生时 可及时挽救不必要的损失 软件组态有错误或组态与硬件协调时出现的问题主要表现为以下几个方面 1 数据库点组态与对应通道连接信号不匹配 2 由于网络通信太忙引起系统管理混乱 3 鼠标驱动造成系统在线运行时不能用鼠标操作 4 打印机不打印等 5 加电硬件板级故障 指示灯显示状态不对 设备不工作 或系统工作但显示的对应测点值不正确 系统输出不能驱动现场设备等 操作站故障及分析 通常情况下 引起操作站故障的原因主要有两类 硬件故障软件故障 由硬件引起的死机 1 散热不良通常情况下 需要保证控制室温度在20 28 同时保证CPU风扇正常工作2 灰尘因素需保证控制