自動化儀表（DCS）常見故障以及預防性維護

東華能源（寧波）新材料有限公司 劉 萍 李 鵬 魏轉運

自動化儀表（DCS）是一種應用十分廣泛的工具，但是，受到作業環境比較復雜、運行時間較長、自然老化等因素的影響，DCS不可避免地會出現一些故障，影響DCS的正常運行，且會給安全生產帶來一定的威脅。基于此，DCS運行過程中，應進行預防性維護，做到防患于未然。

1 常見故障

1.1 溫度控制儀故障

DCS的作業環境比較復雜、多變的情況下，受到環境變化的影響，DCS的內部元件可能會出現故障問題，導致DCS無法正常使用。例如，若是DCS在溫度或者是濕度變化劇烈的環境中時，若是溫度、濕度的變化幅度超出DCS內部元件所能承受的容差，便會使溫度控制儀出現故障。溫度控制儀出現故障，主要體現為DCS測量滯后。外在環境條件長時間沒有得到改善的情況下，DCS測量元件便會遭受嚴重的損壞，影響測量的精準度。溫度控制儀故障發生的時候，工作人員應當先觀察DCS的顯示值，如果出現了數值突然變小或者是數值突然變大的情況，則提示測量回路或者是測量元件出現了故障問題。根據熱量守恒定律，如果溫度控制儀的波動速度較慢，則為由工藝生產而導致的故障；如果溫度控制儀的波動速度較快，則為由系統問題而導致的故障。

1.2 流量控制儀故障

DCS的波動頻率較高的時候，相關工作人員應對參數進行手動調整，以解決故障問題。流量控制儀表指示在最大值的時候，應對流量控制儀表進行手動調試，以將故障有效排除；流量控制儀表指示在最小值的時候，應對流量控制儀表的內部進行細致的排查，并開展壓力測試，從而將故障有效排除。

1.3 系統電源故障

DCS運行過程中，系統電源可以為DCS提供電力支持。對DCS來說，系統電源故障是最常見的，同時也是危害最大的一項故障問題。系統電源故障問題一旦出現，便會導致DCS失去電力支持、不能繼續運行。系統電源故障的誘發原因諸多，比較常見的包括插頭接觸不良、空開容量較低、電源出現松動等。與此同時，DCS的電路元件發生損壞、線路負載不匹配、斷路器容量較低、供電線路事故等因素，也可能導致系統電源故障的出現。為預防或減少系統電源故障的出現，DCS運行中，相關工作人員應合理設置各種接口、電源線路，并要定期進行檢查，以便于在出現異常問題的時候可以及時發現、及時解決，此外，還要對容量進行定期檢查，將損壞的元件及時更換下來，從而保障DCS的長期穩定安全運行。

1.4 系統傳輸故障

DCS運行過程中，針對所采集到的數據，應及時進行傳輸，且時常加入新的設備，在新設備加入時，有很大的可能會發生系統傳輸故障，導致系統運行存在差異、動態數據服務器更新等情況的發生。系統傳輸故障一旦發生，DCS人機界面便可能發生死機的問題，使得DCS不能正常運行。為了減少甚至避免系統傳輸故障的發生，DCS運行過程中，相關工作人員應對DCS的組態進行定期檢查。同時，接入設備動態數據服務器的時候，應全面檢查相關接口，避免出現設備版本、系統軟件版本之間存在差異的狀況。

1.5 系統干擾故障

系統干擾故障也是DCS的常見故障之一，系統干擾故障主要表現為屏蔽故障、接地不良等。上述故障問題會導致參數錯誤，從而影響DCS的正常運行。DCS之所以發生系統干擾故障，主要原因在于DCS的運行環境相對復雜。切換備用電源、使用大功率通訊設備、屏蔽故障等，均可能會給DCS造成干擾，進而導致系統干擾故障的發生。為了預防系統干擾故障的發生、減少系統干擾故障，DCS運行過程中，相關工作人員應對接地系統進行定期檢查，有必要的情況下，還要進行整改，并要注意排查干擾源，確保信號線處于安全范圍內，避免干擾源干擾信號線，從而有效預防系統干擾故障。

1.6 系統調節閥故障

DCS運行過程中，系統調節閥的故障也是比較常見的一種故障類型。系統調節閥故障通常是由以下兩種原因引起：一是隔膜調節閥片被泄露，從而導致調節閥門失效，針對這種故障，應采取更換隔膜調節閥片的方法進行處理；二是調節閥與整體系統控制的調節頻率存在差異，使得調節閥出現了故障問題，針對這種故障，應采取重新定位閥門的方法進行處理，也可采取更新定位器的方法，從而保障DCS的正常運行。

1.7 液位儀表故障

DCS運行過程中，也可能出現液位儀表故障問題。液位儀表頻率如果頻繁出現波動，則可能導致儀表數值、液位數值兩者之間出現差異。為了避免這種現象的出現，相關工作人員應對儀表的液位進行密切觀察，并及時采取有效的處理措施，避免儀表數值、液位數值存在較大的誤差。若是儀表數值、液位數值之間出現差異，則要對設備導壓管進行檢查，如果存在滲漏側漏的現象，則要及時修補漏洞，以解決故障問題。液位儀表顯示值最小或者是最大的時候，應對儀表指標狀態進行檢查，明確故障的具體位置，采取針對性措施解決故障。

2 預防性維護措施

2.1 提高維護人員的專業能力

為了實現對DCS的預防性維護，應加強對維護人員的培訓，提高維護人員的專業能力。維護人員應積極學習DCS的相關知識、預防性維護的方法，以便于DCS出現故障或安全隱患的時候可以及時發現、及時處理，減少故障的出現、降低故障造成的損失。與此同時，對DCS實施預防性維護的時候，應靈活采取各種檢查方法、維護方法，迅速找出故障、明確故障的原因，并采取有針對性的措施解決故障。

2.2 建立健全檢查制度

為了實現對DCS的預防性維護，應根據相關規范標準與指導文件的要求，制定相關規章制度，從而使預防性維護工作有章可循、有據可依。同時，應根據DCS實際情況，確定預防性維護方法，包括定期檢查、定人巡視等。此外，針對DCS預防性維護實施過程中的各項具體內容，做好記錄，規范記錄的內容與形式，將預防性維護的過程、內容與故障、故障原因、處理方式等如實記錄下來，不斷豐富經驗。

2.3 全面開展預防性維護

為提高預防性維護的效果，對DCS實施預防性維護的過程中，應確保預防性維護的全面性。第一，對DCS進行檢查的過程中，應對控制器服務器、冗余電源進行測試，并要對計算機內部、控制站機籠、電源箱等進行清理，確保這些部件無灰塵；第二，加強對系統供電線路的檢查與維護，準確檢測UPS的供電能力，做好放電處理；第三，及時對接地系統進行檢查與檢修，重點檢查端子、接地電阻等；第四，及時對所有的軟件數據進行備份，避免數據丟失。

2.4 加強巡查管理

對DCS實施預防性維護的過程中，應加強巡查管理，嚴格遵循相關規章制度的要求，確保預防性維護的效果。在對DCS進行巡查的過程中，應嚴格按照相關標準規范的要求，并結合實際情況，制定維護檢修的內容、流程，合理規劃巡查檢修時間，確保可以在短時間內完成對DCS的有效巡查、檢修，提高預防性維護的效率與效果。例如，液位計、壓力變送器、差壓變送器等常用的DCS，很容易積灰，因此對這些DCS進行巡查管理時，應制定有效的排污方案，確保預防性維護的針對性、有效性，保障DCS的長期安全穩定運行。

2.5 做好防腐蝕與防雷工作

DCS雖然具有自動化控制功能，但在實際運行過程中也會受到外界環境的影響，如腐蝕、雷電等，均可能會導致DCS出現故障。為此，對DCS實施預防性維護的過程中，應做好防腐蝕與防雷工作，提高DCS的防腐蝕與防雷性能。DCS中的易腐蝕元件較多，而DCS的工作環境使得其有可能受到強堿、強酸、腐蝕性氣體的腐蝕，一旦敏感元件受到腐蝕，則可能導致DCS的數據出現誤差。為預防這種現象，針對DCS中的敏感元件，應做好質量檢查，優先選擇非金屬、合金材料等不易腐蝕的材料制作的元件，并采用隔離液體等進行防腐蝕處理。為提高DCS的防雷性能，可采用高質量的絕緣子，條件允許的情況下，應優先選擇本身便具有良好防雷性能的懸式絕緣子。

結語：綜上，DCS的常見故障包括溫度控制儀故障、流量控制儀故障、系統電源故障、系統傳輸故障、系統干擾故障、系統調節閥故障、液位儀表故障等。可采取提高維護人員的專業能力、建立健全檢查制度、全面開展預防性維護、加強巡查管理、做好防腐蝕與防雷工作等預防性維護措施，來預防DCS出現故障，保障DCS的安全運行。