研究分段SCADA系統故障診斷方法

齊 慧/湖北工業大學計算機學院

研究分段SCADA系統故障診斷方法

齊 慧/湖北工業大學計算機學院

【摘 要】SCADA數據采集系統在原油站苦中可分為四個階段，即：控制電纜、上位機、下位機、遠傳儀表。這四個階段其中有一段出現故障，則整個系統便停止運轉。這種將SCAD A系統分為四部檢測故障的方法極大的縮短了人工檢測時間，抓住局部要害，更加高效、科學、全面的診斷出SCADA系統故障點，及時解決問題。

【關鍵詞】分段；SCADA系統；故障診斷；檢測；方法

引言

目前診斷故障SCADA系統主要靠平時積累的經驗，沒有一套科學合理的診斷方法進行檢測，常常憑借檢測人員以往的經驗，以往確定故障檢測過程的切入點的隨意性比較大，往往要花費更多的時間和精力不能夠迅速找出問題故障點。為了解決這些問題，本文研究的具體手段分段SCADA系統的故障診斷，旨在解決科學規范的SCADA系統故障檢測過程檢測困難的問題。

1. 分段式 SCADA 系統故障診斷的方法

1.1 遠傳儀表故障

遠傳儀表主要是指采集管道壓力，溫度和智能儀表等信號。當儀器出現故障，首先儀表控制電纜接線拆除，發出4～20m從控制電纜帶有信號發生器的信號，該信號是線性正比的參數，并通過PC軟件終端客戶的現場觀察顯示的對比度發行如果你可以確定側比較儀器的故障正常值。拆卸遠程儀器后，使用專業的檢測設備進行驗證，并確定修理或更換，根據實際測試結果。相反，它前進到下一個步驟的控制電纜，故障診斷下位機，上位機。

遠傳電纜傳感器故障排除后，故障檢測控制電纜。主要檢測兩個方面：第一，電纜線芯是否出現短路。以每兩根線芯為一組，使用萬用表電流檔進行測量通斷，保證沒根線芯在PLC機柜端都處于分離狀態。出現接通信息，指示該電纜線短路，注意對應的電纜線編號;如果狀態仍顯示斷路，執行斷線檢測。其次，將電纜芯是否斷路。根據電纜芯編號，將PLC柜的電纜線為一組的兩個組合的連接到每個端部，對各組接線通斷使用萬用表進行檢測。如果測試結果是在接通狀態，表明電纜運行正常;如果處于斷開狀態，即表示該組芯線并未接通。根據測試結果，制定出合理的光纜維修計劃。

1.2 下位機故障

下位機PLC故障主要是指在機柜內各種部件和接線故障。柜內的PLC布線比較復雜，在出現故障的檢測可與上位機故障排除相結合。測量信號從機柜內部電纜芯終端接入處發出，連接上測試筆記本與以太網交換機，并打開備用的工業控制軟件系統，對其顯示數值進行觀察對比，并將其與所發送的信號進行線性對比。PLC機柜部分工作狀態正常需要誤差在預定范圍內;如果誤差超過了最大允許值時，需要再次分段，對機柜終端、內部接線和以及模塊進行再次檢測。

1.3 RTD 故障

（1）RTD模擬標準信號從PLC柜終端塊送出，觀察比較參數顯示是否正常;如果不正常，則觀察從PLC機柜內浪涌保護器所發出的信號進行對比，觀察對比其顯示參數是否正常。（2）如果還未出現正常的情況，對RTD模塊的終端傳輸的模擬信號進行觀察，觀察對比參數顯示是否正常，否則更換PLC模塊，再次進行比較觀察。 （3）如果遠程信號通道顯示燈正常并且信號已經傳送，上位機溫度比實際的值高時，則查看是否生產現場和PLC機架內比較的連接點有無銹蝕松動的現象。

1.4 AI 故障

（1）用萬用表對PLC柜內進行測量，檢測其是否有大于4mA的電流。對當電流值觀進行察，壓力值統上位機顯示值進行對比。（2）如果兩值不匹配，則首先檢查是否有24V電壓在回路電路中供電，如果沒有則檢查保險絲情況是否完好。如果證實回路電源完好，電流信號，從現場使用的信號發生器發送，如果該參數顯示不正常，從PLC柜端子排發送電流標準信號，觀察對比參數顯示正常與否。（3）如果仍不正常，從PLC機架內的電流模擬信號電涌保護器發送，觀察對比參數顯示正常不正常。 （4）如果仍然不正常，從PLC機架模塊端子內傳輸電流標準信號，觀察對比參數顯示值，否則更換PLC模塊，觀察對比參數是否正常。

1.5 工作站故障排除

PLC機柜出現故障后，以太網交換機和工作站用備用網線進行連接，繼續將上位機工控軟件與信號發生器所發生的信號的線型關系進行對比，若誤差在預定范圍內，說明其工作狀態為正常。則問題出現在連接上位機與交換機的網線上。相反，排查工控軟件及上位機。經過參數對比反復實驗發現工控軟件比工作站出現問題的幾率高出許多，對報警參數的設置與工控軟件的邏輯關系應該進行重點監測，并及時對修改完成的軟件進行備份。

2.結束語

通過用科學方法對分段式SCADA系統診斷故障進行研究，可以在實踐中檢驗出任何關于SCADA系統關于遠傳儀表故障的所有問題。SCADA系統運行中每個環節可能出現的問題在文章中都有所講述，分段對故障區間進行檢測，并在規定范圍內檢測，逐個排除故障，對控制故障檢測區間進行合理有效的控制，制定出標準，避免人工檢測出現盲目性等問題。

通過科學的上述方法的SCADA系統故障診斷分段，在實踐中可以檢測到出現遠程抄表任何故障問題，SCADA系統。由于上面的方法SCADA系統的整體運作的每一個環節都考慮到，該斷裂帶切割段和劃定的檢測范圍，并最終逐步消除，合理，有效的控制區間的故障檢測，減少了盲動性的人工檢查，隨機性。如果油站工作人員庫檢測，在同一時間內的各個環節的故障檢測工作，也大大提高了故障處理過程的效率

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作者簡介 :

齊慧 （1986.4-）女，遼寧康平人，湖北工業大學計算機學院碩士在讀，研究方向：計算機應用技術。