儀控DCS故障診斷及處理

兗礦魯南化工有限公司 張衍更 王 力

DCS系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)過程的廣泛應(yīng)用，它是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通訊技術(shù)和CRT技術(shù)為一體的綜合性高技術(shù)產(chǎn)品，它就像工藝人員的眼與手，對(duì)整個(gè)工藝進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理。而它的可靠性、穩(wěn)定性，也使人們對(duì)整個(gè)系統(tǒng)要求越來越高。人們希望DCS系統(tǒng)盡量少出故障，又希望DCS系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，能盡快診斷出故障部位，并盡快修復(fù)，使系統(tǒng)重新工作。

下面簡單介紹故障大體分類及故障診斷的一般方法。

一、DCS系統(tǒng)故障的分類

為了便于分析、診斷DCS系統(tǒng)故障發(fā)生的部位和產(chǎn)生原由，可以把故障大致分為如下幾類：

1.現(xiàn)場儀表設(shè)備故障

現(xiàn)場儀表設(shè)備包括與生產(chǎn)過程直接聯(lián)系的各種變送器、各種開關(guān)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、負(fù)載等。現(xiàn)場儀表設(shè)備發(fā)生故障，直接影響DCS系統(tǒng)的控制功能。在目前的DCS的控制系統(tǒng)中，此類故障占絕大部分。這類故障一般是由于儀表設(shè)備本身的質(zhì)量和壽命所致。

2.系統(tǒng)故障

這是影響系統(tǒng)運(yùn)行的全局性故障。系統(tǒng)故障可分為固定性故障和偶然性故障。如果系統(tǒng)發(fā)生后可重新啟動(dòng)，使系統(tǒng)恢復(fù)正常，則可認(rèn)為是偶然性故障。相反，若重新啟動(dòng)不能恢復(fù)。而需要更換硬件或軟件，系統(tǒng)才能恢復(fù)，則可認(rèn)為是固定性故障。這種故障一般是由設(shè)計(jì)不當(dāng)或系統(tǒng)運(yùn)行年限所致。

3.硬件故障

這類故障主要指DCS系統(tǒng)中的模板(特別是I/O板)損壞造成的故障。這類故障比較明顯且影響是局部的，它們主要是使用不當(dāng)或間較長，模板內(nèi)元件老化所致。

4.軟件故障

這類故障是軟件本身所包含的錯(cuò)誤所引起的。軟件故障又可分為系統(tǒng)軟件故障和應(yīng)用軟件故障。系統(tǒng)軟件是DCS系統(tǒng)帶來的；若設(shè)計(jì)考慮不周，在執(zhí)行中一旦條件滿足就會(huì)引發(fā)故障，造成停機(jī)或死機(jī)等現(xiàn)象，此類故障并不常見。應(yīng)用軟件是用戶自己編定的，在實(shí)際工程應(yīng)用中，由于應(yīng)用軟件工作復(fù)雜，工作量大，因此軟件錯(cuò)誤幾乎難以避免，這就要求在DCS系統(tǒng)調(diào)試及試運(yùn)行中十分認(rèn)真，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決。

5.操作、使用不當(dāng)造成故障

在實(shí)際運(yùn)行操作處有時(shí)會(huì)出現(xiàn)DCS系統(tǒng)某功能不能使用或某控制部分不能正常工作，但實(shí)際上DCS系統(tǒng)并沒有毛病，而是操作人員操作不熟練或操作人員操作錯(cuò)誤所引起的。這對(duì)于初次使用DCS系統(tǒng)的操作工較為常見。

二、故障的分析診斷、處理

DCS系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，正確分析和診斷故障發(fā)生的部位是當(dāng)務(wù)之急。故障的診斷就是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，參照發(fā)生故障的環(huán)境和現(xiàn)象，來確定故障的部位和原因一。這種診斷方法因DCS系統(tǒng)產(chǎn)品不同而有一定差別。

DCS系統(tǒng)故障診斷處理可按下列步驟進(jìn)行：

1.是否為使用不當(dāng)引起的故障。這類故障常見的有供電電源錯(cuò)誤、端子接線錯(cuò)誤、模板安裝錯(cuò)誤、現(xiàn)場操錯(cuò)誤等。供電電源錯(cuò)誤可檢查電源開關(guān)、供電線路、保險(xiǎn)及供電卡件；端子接線錯(cuò)誤可檢查位號(hào)是否對(duì)應(yīng)、端子是否松動(dòng)、壓接線是否壓上導(dǎo)線絕緣層；模板安裝錯(cuò)誤可檢查卡件地址是否對(duì)應(yīng)、卡件是否插接到位。

2.是否為DCS系統(tǒng)操作錯(cuò)誤引起的故障。這類故障常見的有某整定參數(shù)整定錯(cuò)誤，某設(shè)定狀態(tài)錯(cuò)誤造成的。這類故障應(yīng)仔細(xì)檢查系統(tǒng)組態(tài)。

3.確認(rèn)是現(xiàn)場儀表設(shè)備故障還是DCS系統(tǒng)故障。若是現(xiàn)場儀表設(shè)備故障，檢查相關(guān)的信號(hào)電纜及現(xiàn)場儀表，是否存在信號(hào)傳輸或變送器故障。在拆裝變送器時(shí)，應(yīng)避免供變送器的電源直接接地，以免損壞卡件。

4.若是DCS系統(tǒng)本身的故障，應(yīng)確認(rèn)是硬件故障還是軟件故障。

5.若是硬件故障，可根據(jù)硬件故障指示燈的提示找出相應(yīng)硬件故障部位，對(duì)于沒有故障提示的硬件，一般使用替換法來確認(rèn)模件是否損壞。

6.若是軟件故障，還應(yīng)確認(rèn)是系統(tǒng)軟件還是應(yīng)用軟件故障。若是系統(tǒng)軟件有故障。可重新啟動(dòng)看能否恢復(fù)，或重新裝載系統(tǒng)軟件重新啟動(dòng)；若是應(yīng)用軟件故障，可檢查用戶編寫的程序和組態(tài)的所有數(shù)據(jù)，找出故障原因。

7.利用DCS系統(tǒng)的自診斷測試功能，DCS系統(tǒng)的各部分都設(shè)計(jì)有相應(yīng)的自診斷功能，在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)一定要充分利用這一功能，來分析和判斷故障的部位和原因。

三、常用的故障定位方法

1.直接判斷法：根據(jù)故障現(xiàn)象、范圍、特點(diǎn)以及故障發(fā)生的記錄，直接分析、判斷產(chǎn)生的原因和故障部位，查出故障。

2.外部檢查法：對(duì)一些明顯的有外部特征的故障，通過外觀檢查，判斷故障部位，如插頭松動(dòng)、斷線、碰線、短路、虛焊、虛接等等。

3.替換對(duì)比法：對(duì)懷疑有故障的部件，用備件或同樣的插卡部件、元件進(jìn)行替換、或相互比較。但是要注意，替換前要排除危害性故障，如電源故障，負(fù)載短路引起元件損壞的故障。若不排除，則替換上的元件會(huì)繼續(xù)損壞。

4.分段查找法：當(dāng)故障范圍不明時(shí)，可對(duì)故障部件、線路分段。逐段分析檢查、測試或替換。

5.隔離法：可以分段查找法配合使用。將某些部件或線路暫時(shí)斷開，觀察故障現(xiàn)象變化情況，逐步縮小懷疑對(duì)象。