DCS系统长期不间断运行要点

1、DCS系统长期不间断运行维护要点马维迁 概述随着电厂实际应用的要求，DCS系统已从一个较为独立的控制岛，发展成为一个同外系统接口越来越多的控制系统，因此对DCS系统的网络维护也变得越来越重要。 概述随着DCS系统的应用越来越广泛，生产装置及操作人员对其依赖性越来越严重。所以系统的安全性、可靠性、稳定性问题更加突出。我们希望系统尽量不出现故障或出现故障能尽快查出故障所在，并尽快恢复系统正常运行。选择合适、可靠的DCS系统很重要，但维护管理好系统使之保持安全稳定长周期高效运行，降低故障率更显重要。 对自己使用的对自己使用的DCS系统安全可靠性要有准确系统安全可靠性要有准确的判断，对存在的问题要及时

2、解决。的判断，对存在的问题要及时解决。 1.系统规模要适中，要考虑到工序之间的参系统规模要适中，要考虑到工序之间的参数关联尽量实现数据共享，但不能贪大过于数关联尽量实现数据共享，但不能贪大过于集中集中 某项目分一二期建设，原计划二期投用后二者合二为一，构成一套完整的系统。但在实际运行中发现一二期装置设备检修不同时进行，造成DCS没有检修机会。同时整套系统28个操作站，25个控制站，只有1个PLUS站（工程师站），一旦PLUS站故障，对各操作站都有影响。于是在与DCS厂家共同研究并采取硬接线解决部分数据通讯问题后将系统彻底分为两个独立的系统，解决了影响安全稳定运行和设备检修的问题，可靠性大大增强

3、。 2.系统要稳定运行，外围条件必不可少系统要稳定运行，外围条件必不可少 外围条件外围条件（1）某项目一二期DCS系统同时失去对生产装置控制作用，原因是二者共用的UPS系统出现故障，系统因失电而自动关闭，险些造成重大事故。为解决此问题将一二期DCS系统分别采用不同的UPS电源，并采用双电源结构，彻底杜绝了事故根源。 外围条件外围条件(2) 某项目一期DCS与空压机的通讯同时发生报警现象，且两天内出现两次。经检查DCS卡件、接线均无异常。经现场检查并询问操作人员得知出现报警时操作人员在DCS机柜旁使用手机，分析判为因电磁干扰造成通讯报警。后在机柜旁划定警戒线并严格控制手机、对讲机使用，没再发生报

4、警现象。 外围条件外围条件(3) DCS操作站、控制柜定期除尘对减少操作站死机和卡件故障非常有效。 外围条件外围条件(4) 现场仪表检修前对DCS相应端子进行拆线处理对DCS卡件和系统保护作用非常明显。 外围条件外围条件(5) 为系统选用安全栅不仅能起到对现场的隔离和防暴作用，同时对系统也是很好的保护屏障。我们对比同样在94年投用的同一品牌的两套系统，使用安全栅的DCS系统卡件故障机率比不用安全栅的系统低40%以上。 外围条件外围条件（6）系统各主要部件具有一定的寿命周期，）系统各主要部件具有一定的寿命周期，应在其预期寿命结束前及时进行更新换代，应在其预期寿命结束前及时进行更新换代，避免系统出

5、现突然故障引起设备、工艺事故。避免系统出现突然故障引起设备、工艺事故。操作站硬盘和操作站硬盘和I/O卡件的保险卡件的保险 ，6 8年 系统使用的电源部件发热量较大、继电器动作频繁、显示器、硬盘等属于寿命周期短容易损坏的部件，应准备备件并定期更换 外围条件外围条件（7）系统软件随着厂家不断功能完善和硬件系统软件随着厂家不断功能完善和硬件版本的升级也要及时进行升级，确保系统运版本的升级也要及时进行升级，确保系统运行更安全更高效。行更安全更高效。 维护与管理在日常工作中，加强对系统的维护是防范系统故障发生提高系统安全可靠性的重要保障。 维护与管理日常维护预防性维护故障维护维护与管理-日常维护(l)

6、完善 DCS 系统管理制度。 完善 DCS 系统管理制度DCS系统的运行管理是指系统的巡检，热工保护的投退，DCS软硬件的监督管理。 1.1 软件的备份管理，应用软件(数据库)应及时备份，对极小的改动可做记录；对数据库的修改同时要保存到工程师站，还应保存到软盘或其他硬盘上。但注意备份磁盘不应超期使用，以防数据丢失。 1.2 软件检查与功能试验，应按照计算机设备的通用方法检查，主要是检查各级权限的设置：严禁使用非DCS软件：严禁未授权人员进行组态。 1.3 热工保护的投退应严格执行工作票制度，检修某一运行设备时，要采取正确隔离措施，以防发生相关设备的联反应。 维护与管理-日常维护(2) 保证空调

7、设备稳定运行，保证室温变化小于5/h，避免由于温度、湿度急剧变化导致在系统设备上的凝露。 维护与管理-日常维护(3) 加强防静电措施和良好的屏蔽，尽量避免电磁场对系统的干扰。系统正常运行时，室内禁止使用电动工具，大功率电气设备应远离系统至少 20 米。如前述的空压机通讯报警即属于这类问题。 维护与管理-日常维护(4) 注意防尘，现场与控制室合理隔离，并定时清扫，保持清洁，防止粉尘对元件运行及散热产生不良影响。定期清洗系统降温风扇和机柜过滤网。显示器每半年至少拆检检除尘一次， DCS 卡件每年至少除尘一次。否则容易造成操作站死机、运行速度慢等故障，情况严重的会造成卡件损坏。 维护与管理-日常维护

8、(5) 控制室要有安全可靠的接地系统等。接地方面，系统一定要有独立的接地极，接地电阻小于4欧姆。 维护与管理-日常维护 (6) 严禁使用非正版软件和安装与系统无关的软件。软件备份应在控制室和之外的地方分别存放。 常见问题过程通道故障过程通道故障出现最的多的是IO卡故障：IO卡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，一般热控制人员不好判断。IO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那样检修。而且生产厂家的IO卡件已制造成一体化的趋势，这样只能购买备件。好在这类故障只是在调试阶段出现较多，正常运

9、行中出现几率很低。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，另外许多DCS厂家在产品宣传上都支持卡件热拨，做为控制人员，在运行中更换卡件时一定要做好安全防护措施否则会引起系统变化或负荷变化，尤其数字量卡件。 常见问题对于操作员站死机无论国产与进口设备都有相关的报道，那么究其原因比较多，硬盘或卡件故障，冷却风扇负荷过重等等，有时会发生人为操作现象，一般在修改控制逻辑下装软件重启设备或强制设备保护信号时，最易发生操作事

10、件，轻则设备异常，重则易造成设备停运后果非常严重；对死机后重启，不同厂家的启动时问不同，少则几十秒，多则几分钟，人为该操作发生的故障在热工专业中的不安全事件中占有很大比例，在操作中尤为引起高度重视，减少人为故障。 常见问题球标操作不正常，一般是由于机械装置长期工作、老化、污染、点通断不可靠、电缆插件不牢等这样的就需要换检查即可。 常见问题控制操作失灵：是由于球标的操作信号没有正常改变过程通道的状态，造成操作失效，这是2个方面造成的，一个方面是软件缺陷，另一方面是硬件本身故障的状态针对这样的缺陷通常做法检查过程通道功能正常后，再检查操作远必要时进行重起初始操作。 常见问题对于薄膜键盘主要是键盘接

11、触不良信号电缆松动或主机误动键盘或启动不完整都可以导致其功能不正常应用针对不同情况处理。 常见问题打印机不工作一般是由于配置的原因，这样的故障应检查打印机的设置及其硬件是否正常进行处理。报表软件功能不强主要表现在由于打印机打印报表和SOE等造成死机，或者打印机的SOE记录时问与实际情况不符；SOE打印浏览后不能返回历史曲线；SOE时间顺序不一致有时偏差很大，这会延误事故分析的进展时，有时还会误导分析方向，SOE问题既与系统设计不合理，SOE点没完全集中在一个DPU上的有关，也与系统硬件及软件设计考虑不周有关。这种故障的出现，通过分析认为这主要是对电厂的总体方面考虑的不太完美，在小的方面还不够仔

12、细会出现这样那样的故障，针对这种情况要认真对待，不放过蛛丝马迹，与厂家认真研究提出问题进一步完善，让该系统更好地为生产服务。 常见问题电源故障：电源故障问题较多，保险配置不合理，备用电源不能自投，电源波动引起保护误动及接插头接触不良易造成无电源。针对电源故障处理相对比较容易。首先，认真核对保险的配置及容量，真正起到保险的作用；其次，UPS的配备很重要，它可以在电源波动时也能保证系统正常供电，而且要考虑冗余和备用问题。 常见问题干扰造成的故障：对于干扰主要是接地问题，备用电源的切换和大功率的无线通信设备如手机、对讲机等。另外还有DCS系统的干扰信号可能由本身造成的。那么对于DCS系统的接地问题越

13、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，严格执行屏蔽和接地要求和方式，信号线远离干扰源，同时采取防电源波动措施。主从过程处理机之间在机组运行时，除非万不得以，尽量不要人为切换，已防产生干扰，如必须切换，应采取措施，先将控制切手动，以免对机组运行工况产生影响。对电子设备问、工程师站等重点部位，应绝对禁止使用大功率无线电通信设备。 维护与管理-预防性维护每年应利用大修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。大修期间对DCS系统应进行彻底的维护内容包括 维护与管理-预防性维护(1)系统冗余测试

14、：对冗余电源、服务器、控制器、通讯网络进行冗余测试。 维护与管理-预防性维护(2) 操作站、控制站停电检修。包括计算机内部、控制站机笼、电源箱等部件的灰尘清理。 维护与管理-预防性维护 (3) 系统供电、接地系统检修检查。并对UPS进行供电能力测试和实施放电试验。对接地极进行接地电阻测试。 维护与管理-预防性维护 (4) 对系统卡件进行点检。 维护与管理-故障性维护对 DCS 系统故障维护的关键是快速、准确地判断出故障点的位置故障维护中的一些经验总结维护与管理-故障性维护(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。 2008

15、 年，华鲁恒升DCS维护人员巡检发现 Delta V 系统网络间断报警，经过对网络检查并在线替换部件后判断为净化机柜室内光电转换器工作不稳定。 维护与管理-故障性维护(2) 对于系统硬件故障报警一定要让操作人员清楚报警含义，他们是报警的第一发现者。将报警信息及时通知DCS维护人员能有效降低故障对生产的影响。 故障判别及处理方法 DCS 系统一旦出现故障，用最短时间淮确分析和诊断故障发生的部位和原因是当务之急。 故障判别及处理方法 (l) 首先检查是否为操作人员、维修人员误操作引起的故障。如：因退出操作权限而不能操作，手动调节时键盘输人数据错误，联锁切换不当，回路检修造成短路或接地，等等。 故障

16、判别及处理方法 (2) 利用DCS系统的自诊断测试功能和硬件故障指示灯来确认故障原因和故障所在。分清是仪表故障还是DCS系统故障，若是 DCS系统故障，进一步判断出是硬件故障还是软件故障。 故障判别及处理方法 (3) 进行DCS卡件更换时一定要确认能否在线更换，冗余卡件切换对工作是否有影响。某系统在更换冗余电源卡时出现控制器不工作现象，原因是主电源卡输出电压低，冗余电源卡拔掉后，控制器因主电源卡电压低而不工作。 故障判别及处理方法 (4) 进行软件故障处理并需要下装时，要确认系统是否允许在线下装。比较可靠的方法是进行增量下装，同时将下装可能影响的参数和阀门强制手动，可以有效避免对设备运行的影响

17、。 故障判别及处理方法 (5) 系统故障一定要查清原因，否则可能会造成替换上的卡件或模块会再次损坏。 故障判别及处理方法 (6) 根据我们的经验，系统软件下装、停送电操作执行唱票、复诵制度对杜绝误操作，提高检修过程的安全可靠性，具有非常明显的作用。 故障判别及处理方法其他 tips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。 故障判别及处理方法 (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

18、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。 故障判别及处理方法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。如某装置中，压力正常时为l967MPa，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

19、微机及仪表人员检查。 故障判别及处理方法 2、查看操作站工作情况 故障判别及处理方法 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。 故障判别及处理方法3、观察操作站的断电情况 故障判别及处理方法若部分操作站突然无显示，则说明UPS或保安电断电，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。 故障判别及处理方法4、注意控制站全

20、部断电的情况 故障判别及处理方法由于所有控制站设备均为双路供电，一路UPS，一路保安电，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。 故障判别及处理方法5、注意所有操作站全部断电的情况 故障判别及处理方法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。 几点建议建议1.在机组运行时，原则上不再进行软、硬件的改动。 建议2.日常维护过程中，在不需要修改DPU组态的情况下，应以opr级别登录工程师站，工程师站所有的共享目录只能是只读模式 建议3.对DCS系统