自動化儀表（DCS）常見故障以及預防性維護

高英田

摘 要：自動化儀表的應用領域越來越廣，它是現代化科技的產物，更是的對各個行業現代化生產水平的衡量標志。在應用自動化儀表設備時，要對其運行的安全性和穩定性進行控制，將定期養護和維修工作給做好，防止自動化儀表設備在運行過程中出現不穩定的情況，從而對正常的生產帶來較大影響。本文就自動化儀表（DCS）常見故障以及預防性維護做一個簡答的分析和探討。

關鍵詞：自動化儀表；常見故障；預防性維護

DCS是（Distributed Control System）的縮寫，即為分散控制系統，是一種集計算機技術、控制技術、CRT技術和網絡技術為一體的綜合性高科技產品。隨著DCS系統在國內外的電力、石油、輕工等行業中的廣泛應用，DCS系統逐漸也開始呈現出一些故障，不利于工程項目的順利開展。文章將對DCS系統故障進行分析處理，并提出一些維護防范措施，希望能夠對DSC系統故障的處理提供一些幫助。

一、在生產中DCS故障的情況

（一）人為因素導致的DCS故障

1、管理的制度不夠完善。某家電廠輔助控制網光驅與USB的端口沒有封閉，一些操作人員會在夜班時間看電影、玩游戲，致使操作站發生死機；一些熱電廠沒有對DCS進行備份，也沒有對POKI的操作站軟件的升級進行備份，引起操作站硬盤的故障，導致系統恢復以后網絡通訊并不順暢。

2、沒有按照規定進行操作。某家電廠XDPS系統中DEH發生故障，主要是因為沒有備品，沒有對故障器件進行及時更換。而且機組經過大修后，邏輯還是MEH的邏輯，沒有變化，導致畫面不正常顯示、人機接口站的數據頻閃。

3、人員的誤操作。某家電廠維修人員在進行缺陷處理時，錯誤操作DCS的繼電器，導致鍋爐的MFT；電廠的DCS卡件發生故障，主要是因為操作人員沒有對卡件跳線的錯誤與設備進行核對，致使新更換卡件發生燃燒。

（二）DCS系統自身的問題故障

1、DCS的軟件問題。電廠中除氧器具體水位控制的回路邏輯是通過修改高加水位的控制邏輯拷形成的，但由于在修改過程中不夠徹底，導致PID參數沒有修改整定。

2、系統接口的問題。電廠中200MW的供電組并網信號到DEH之間只有一條路可以傳輸，導致機組運行中發生抖動的情況，致使汽輪機發生跳閘。

3、系統配置的問題。電廠中200MW供電機組DCS的改造，沒有準確計算系統配置的負荷率，個別調試控制大于90%，一些操作相應時間超過1分鐘。

4、控制器故障。在電廠300MW供電機組中容易產生CPU的故障，導致CPU無法及時切入主控，也就不能對設備進行操作。

5、網絡通訊的故障。電廠中600MW供電機組的汽輪機調門大幅的擺動，通過檢查后發現是M5控制器的轉速信號從3000r/min變為Or/min，導致控制器在通訊時發生掉數據情況。

二、DCS系統故障的防范、維護對策

（一）DCS的運行與啟停維護

1、停運的維護。第一，清除系統中的灰塵：當系統停運以后，相關人員需要將設備上的灰塵清掃干凈，清掃設備主要包含風扇、主機與機柜濾網等。第二，對DCS系統以及其他系統接口進行仔細檢查，一些關鍵信號需要實行冗余的處理。第三，對系統進行大修以后，需要對上電條件進行確認，嚴格根據上電的步驟執行。第四，充分應用機組的檢修時間，對DCS系統中數據站、DPU、操作站與CPU進行復位。第五，需要對通訊網絡、冗余電源、控制器與服務器等實施系統冗余的測試。同時在系統設備的停電過程中，嚴格檢查人機的接口站、設備切換與網絡運行情況。

2、故障的檢修與維護。第一，在檢修故障時，要防止出現搶修冒進的情況，嚴格做好隔離與強制措施。還要按照系統自動診斷與報警情況對故障情況進行分析，從而徹底解決故障。第二，如果發生大規模硬件的故障，需要對故障設備進行及時更換，同時聯系相關技術人員，將故障排除。第三，要做好網絡通訊的崩潰與DPU死機預防工作，并制定相應應急對策，確保電廠正常運作。第四，DCS故障的處理需要嚴格依照制造廠的要求執行，對跳線卡件進行及時更換。

3、日常的維護。第一，嚴格按照行標、國標與相關文件的規定，對DCS系統的管理制度進行完善。第二，必須保證電子間的封閉性，確保空氣純凈度、濕度溫度與制造廠的規定相符合。第三，每一天都要對系統中各機柜的風扇運行情況進行檢查，確保風道的暢通性。第四，確保系統供電的電源質量，也就是指要確保電源的兩路供電，這樣一路電源喪失，另一路可以及時地報警。

（二）DCS設計與調試

1、緊急故障的處理。應按照各類工況要求與設備運行的特點進行緊急故障處理，同時配置手操裝置與操作站，還要配置緊急停機的停爐按鈕。

2、調試。在調試過程中，需要嚴格遵循調試方法與大綱，測試全部工況、邏輯與回路，保證各項參數的設置合理性、正確性。

3、系統控制的邏輯分配。在進行系統控制的邏輯分配時，不應集中于某一個控制器，一些關鍵控制器需要使用冗余的配置方式。

4、電源的設計。電源設計必須可靠與合理。在設計電源時，設計人員應重視電源與負荷率冗余配置的方式，確保兩路電源的獨立性。

5、DCS接口的可靠性。電廠工作人員應重視DCS系統的接口可靠性，重視關鍵接口冗余度與接口方式。

6、抗干擾。關于DCS系統的接地，需要嚴格根據接地要求進行，尤其是周圍的干擾應應徹底清除，防止出現接地故障。

三、結論

自動化儀表對于各個行業來說是有著至關重要的作用的，對于整個運行起著安全高效的作用。因此對于自動化儀表要進行高度關注，對于自動化儀表（DCS）的故障要進行經常性的檢測，對自動化儀表的故障進行針對性的維護，并且進行針對性制定相應的維護計劃，這樣能夠延長自動化儀表的使用壽命，降低企業的消耗和維修成本，提升企業的經濟效益。

參考文獻：

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