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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 2020 3 19 16 可编辑 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 300XP系统XP313 6路电流输入XP31