试论DCS系统故障分析处理及维护防范措施

白平安

(陕西商洛发电有限公司,陕西 商洛 726000)

试论DCS系统故障分析处理及维护防范措施

白平安

(陕西商洛发电有限公司,陕西 商洛 726000)

DCS系统因为自身具备非常好的灵活性、通用性、安全性以及可靠性等优势,所以在我国电力、石油以及化工等行业得到了非常广泛的使用和推广.本文主要对DCS系统在应用过程中经常出现的故障问题进行了深入的分析,并针对这些问题提出了一些有效的解决措施.

DCS;故障分析;维护

DCS也被称作为分散控制系统,在其性质上属于一种综合性的高科技产品,其中主要是集合了信息技术、控制技术、CRT技术以及网络技术等几个部分.目前,DCS系统在电力以及石油等行业中已得到了广泛的应用,虽然在应用的过程中可以发挥出非常明显的优势,但是也会出现故障,这些问题得不到有效的解决,会对生产过程的稳定、安全、经济运行造成非常严重的影响.因此,一定要对DCS系统中存在的故障问题引起足够的重视,结合实际情况找出导致故障出现的各种影响因素,这样才能及时采取有效的措施进行解决,从而为DCS系统的安全使用提供良好的基础保障.

1 DCS在生产过程中的故障情况

DCS的类型不同时在使用过程中所发挥出的作用也有差异,因此,在遇到故障的时候所采取的维护措施也会存在一定的差异,结合具体的情况,DCS在生产过程中的故障问题主要包括以下几个方面.

(1)系统自身存在故障,这种故障情况在主要包括了设计安全问题、硬件与软件的故障问题等.

(2)因为人的操作不当而造成的故障问题.

1.1 DCS系统本身问题故障实例

DCS系统在应用的过程中,最常见的问题就是DCS自身存在故障,按照故障类型主要包括了设计安全问题、控制器问题以及脱网等,或者是网络在传输的过程中经常受到阻碍,软件与硬件存在问题,系统的配置不高,系统的接口处存在问题等.

(1)电源及接地问题.某电厂的DCS电源为三型电源,在刚刚开始设置的时候是根据二型电源的接地方式来进行安装设计的.在投入到实际的使用过程之后,DCS经常会出现各种故障问题,主要包括信号浮动较大、硬件损坏以及DCS模件出现问题等.该电厂在刚刚建立的时候,在对DCS接地网进行安装的过程中存在一定的缺陷,这就导致DCS系统在运行的过程中经常会出现温度变化较大的现象,并且该电厂最后因为电源连线存在问题造成汽机侧控制系统损坏.

通过以上实例分析可以了解到,当DCS在安装的过程中如果没有采用优质的接地系统,或者是没有设置相应的电缆屏蔽系统,就会导致DCS在使用的过程中经常会出现故障问题,比如可能会受到外界信号的干扰,在运行的过程中模块可能会出现损坏现象等.因此,在对DCS电源进行安装以及设计的过程中,一定要采用合理的电源接地方式来进行,同时在安装的过程中一定要严格按照相关规范的技术要求来进行.

(2)系统配置问题.某电厂300MV机组DCS改造,在对系统的配置负荷率计算的过程中没有严格按照具体的流程来进行,导致计算结果不具备一定的准确性.另外,在改造的过程中减少了项目资金的投入力度,导致技术指标即将超出最大限值,并且在对个别控制器进行调试的过程中负荷率已经超出了85%.在之后操作人员又重新增加了配置,最后DCS的故障问题才实现了有效的解决.

1.2 人为因素造成的DCS故障分析

因为人为因素造成的DCS故障问题,也是在成产过程中常见的现象.其中主要包括了操作不当以及管理制度制定不健全等.

(1)人员生产过程中操作不当.某电厂的检修人员在对问题进行处理的过程中,因为操作失误将DCS继电器柜输出继电器动作,导致锅炉MFT;某电厂的DCS卡件出现了故障问题时,工作人员没有对其中出现故障问题的设备进行认真的分析和处理,最终导致刚刚替换的卡件损坏.

(2)管理制度不够完善.某电厂的光驱没有做好相应的封闭工作,存在部分工作人员在上夜班的过程中擅自违规使用电脑的情况,长期频繁使用,造成操作人员站死机.还有,某电厂没有对DCS的备份做好相应的制度管理工作,操作人员在对该站软件进行升级的过程中没有落实好相应的备份工作,导致升级后控制站硬件出现了故障,系统在之后的运行过程中经常出现网络连接问题.

2 DCS系统故障维护防范措施

通过以上提出的相关实例分析可以了解到,要想有效减少DCS系统在使用过程中出现的故障问题,相关人员就必须做好DCS设计安装以及运行维护等各个方面的工作,只有严格加强管理才能为DCS系统的安全运行提供良好的保障.

2.1 DCS的设计调试

在对DCS系统进行设计以及调试的过程中,需要从以下几个方面来进行:一是可靠性与负荷率指标.工作人员在对系统以及控制器进行配置的过程中,一定要对系统的可靠性以及负荷率指标引起高度重视.需要结合实际情况将通讯负荷率指标控制在一定的数值之内,在对控制器的负荷率进行控制的过程中要与前者实现一定的平衡性,这样才能有效解决高负荷问题发生的概率;二是系统控制逻辑分配.在对系统控制逻辑进行分配的过程中,不可以将系统安排在同一个控制器之内,应该采用分散配置、冗余配置;三是电源设计.在对DCS系统电源进行设计的过程中一定要严格按照具体的操作流程来进行,这样才能为电源系统的安全性提供一定的保障,设计人员需要对其中的负荷率以及电源的配置方式进行深入的分析,保证各个电源之间的独立性;四是DCS接口的可靠性.在对接口进行设计的过程中主要是对接口的连接形式以及冗余度引起重视,这样才能保证接口的可靠性.

2.2 DCS系统的运行

维护人员自身应该具备很强的专业技能以及丰富的维护经验,这样才能对DCS系统运行过程中出现的故障问题进行及时有效的解决,对各个设备之间存在的关联性进行更加全面的了解.维护人员需要对DCS系统的整体结构以及设备相关的知识进行全面的掌握,在对系统进行备份的过程中,主要备份对象包括了操作系统、控制系统软件以及逻辑组态等,通过备份工作才能为数据的完整性提供良好的保障,另外,在进行备份工作的时候可以选择使用移动硬盘、U盘或者是光盘等.维护人员还需要在规定的时间内对各项产品做好相应的审查工作,主要是对产品的售后服务时间表进行严格的检查,然后在对各项产品进行相应的整理工作,对产品的封闭性以及温度和湿度进行严格的审查,最后落实好日常的维护管理工作.

2.3 DCS系统的启停维护

在对机组进行检修的过程中,操作人员一定要将DCS系统的维护工作落实到位,首先应该在机组进行维护的时间段内,对DCS 系统的DPU、CPU以及操作员站进行相应的复位工作,然后对组态进行不断的完善和优化.同时,维护人员还需要做好对DCS系统灰尘的清理工作,在系统停运的时候需要对所有设备中存在的灰尘和杂质进行清理,其中进行清理的设备主要包括主机、控制器、机柜滤网以及风扇等.在对DCS系统以及其他系统接口处进行维护的过程中,一定要注意对信号冗余的处理工作,在与其他系统实行通信的过程中,可以采取单向传输或者是加装防火墙等措施.

2.4 故障检修维护

在对DCS系统中的故障进行检修以及维护的过程中需要做好以下几点工作:第一,做好DPU以及CPU的死机处理工作,对网络传输过程中可能遇到的各种影响因素进行有效的排除,可以提前根据具体情况制定出完善的应急方法,这样在出现问题的时候就可以按照应急方案中的措施进行有效的解决;第二,在对DCS故障进行处理的过程中,一定要按照生产厂家规定的技术要求来进行,在对卡件进行更换的过程中,需要对卡件的规格、地质以及跳线等各个方面进行仔细比对,保持与之前卡件的一致性,并且需要严格按照在线更换的方式来进行;第三,在对故障进行检修的过程中,一定要做好相应的安全防护措施,可以采取强制或者是隔离的方式来进行,维护人员需要根据系统自动报警以及现场的故障进行全面的分析,按照报警可以对最终的维修结果进行有效的判定.第四,当硬件出现故障的时候,除了在最快的时间内对硬件设备进行更换之外,还可以及时与技术人员取得联系然后对故障进行有效的排除.

3 结语

综上所述,要想保证DCS系统在使用的过程中可以具备一定的可靠性,相关的维护人员一定要从DCS设计、调试以及维护检修等多个方面进行严格的监督与管理.系统维护人员可以结合目前系统运行的状况以及设备特点,制定出合理的维护检修方案,这样在系统出现故障的时候就可以按照方案中提出的要求来开展相应的维护工作,针对其中存在的影响因素及时采取有效的措施进行解决,为DCS系统的安全运行提供良好的基础保障.

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[3]王海亭. DCS系统故障分析处理及维护防范措施[J]. 化工管理,2016,06.

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1671-0711(2017)11(上)-0044-02