化工厂DCS系统的常见故障及应对措施探讨

郝贵鹏

摘要：化工厂控制系统一般多具有点数多、回路多等特点，且控制方案相对复杂，运行隐患问题较多。为进一步加强化工厂控制系统的运行稳定性，以DCS系统为主的新兴控制系统应运而生，并且得到化工厂的广泛应用。然而，DCS系统并不是完全稳定的，运行过程涉及到的风险问题不占少数，多需要操作人员严格贯彻与落实日常维护管理内容，以期规避系统故障问题。针对于此，本文主要对化工厂DCS系统的常见故障及应对措施展开具体分析，以供参考。

关键词：化工厂；DCS系统；故障问题；应对措施

前言：

所谓的DCS系统主要针对分散控制系统而言，一般多利用集中监视操作方式，加强对系统运行过程的控制力度，并利用分散控制功能，扩展系统运行性能。，再加上自身具备组态方便、控制效果好以及延展性强等特点，能够进一步加强化工厂控制系统的运行效率。然而，需要注意的是，一旦化工厂DCS系统出现运行故障，势必会引发系统失控、监视无效等问题的发生，部分化工原料有可能会受此影响，存在泄露隐患。介于此，操作人员必须加强对DCS系统的管理力度，尽可能地消除各类隐患因素，确保系统运行安全。

1 化工DCS系统的常见故障问题分析

众所周知，化工生产属于连续性生产工作类型，日常生产与管理涉及到的内容十分宽泛，再加上多数化工原料具备易燃易爆性特点，往往会构成较大的安全隐患。为防止该类安全事故的出现，DCS系统必须始终确保高效运行效果，通过集中加强对化工控制系统的监管力度，以期确保化工生产过程的安全性[1]。然而，DCS系统在经过长期运行之后，往往会受到运行条件、环境以及操作管理等方面的影响，而出现运行风险问题，继而引发故障问题。本人结合相关经验，对化工DCS系统运行过程中的常见故障问题进行了总结与归纳，具体如下：

1.1供电系统故障问题

本文所述的供电系统故障问题主要针对UPS供电系统、控制单元、卡件等设施的故障问题而言。如果说DCS系统出现运行故障问题是由于供电系统故障问题所引起的，那么这类故障问题带来的不良影响要远高于其它几类故障问题。究其原因，主要是因为供电系统故障并不像其它故障问题，仅单纯地影响某个或者几个单元系统的运行效果，这类故障问题往往会引发整个运行系统出现无法运行、甚至瘫痪等情况。一般来说，造成该类故障问题的主要原因在于UPS烧毁、柜内空开损坏、UPS跳闸等。

1.2硬件故障问题

硬件故障问题主要集中表现在控制器、卡件以及操作员站等硬件系统当中。一旦出现硬件故障问题，势必会对系统的监视功能造成不良影响，如部分控制监视功能失效。严重时，甚至会引发联锁触发问题。对于卡件類的故障问题而言，并不是完全因卡件失效造成的，还可因卡件上的某个通道发生故障问题造成的。如通道内部出现数据紊乱情况，导致系统发生误判行为[2]。

1.3软件故障问题

软件故障问题一般多发生于新修改或者下装组态过程当中，有时也会发生于运行时间较长的情况下。无论是哪一种情况，造成软件故障问题的原因主要源自组态错误问题、DCS系统故障等。一旦出现软件故障问题，势必会导致部分工程师站出现失效问题，但一般不会导致控制站完全失效。

1.4通讯故障问题

通讯故障问题一般集中表现为通讯电缆故障、通讯卡件故障等。通讯故障一般容易被判别，危及范围并不是很大。管理人员只需及时明确通讯故障发生位置，优化冗余配置，即可解决通讯故障问题。但是需要注意的是，像仪表、阀门等信号源或者执行器类的通讯故障问题，往往难以被及时判别，多需要管理人员做好日常管理与定期维护工作，消除隐患问题[3]。

1.5人为性故障问题

人为性故障问题多表现为因操作人员或者管理人员行为不规范或者管理不当，导致系统运行过程出现隐患问题。如拔错卡件、接错线等人为性故障问题。

2 化工厂DCS系统故障问题的应对措施分析

化工厂DCS系统出现故障问题的根因无非多在于因相关负责人员日常巡检维护工作没有做到位，而导致DCS系统在运行过程埋下风险隐患，长期以往，很容易引发系列故障问题。针对于此，相关负责人员必须及时强化自身的专业能力与职业素养，严格按照DCS系统的巡检及维护标准，将各项管理措施及时贯彻与落实到日常工作当中，最大限度地确保化工厂DCS系统的运行效果[4]。

2.1 各类故障问题的应对措施

对于供电系统故障、软件故障及硬件故障等问题而言，多是因为系统内的组件、控制单元、CPU初始化失败造成的故障问题。针对于此，建议管理人员应该重点加强对系统组态工作的管理力度，如加强UPS系统的监管力度、CPU运行状态的监管力度等。与此同时，做好系统和组态文件的备份工作，并制定应急预案，最大限度地确保系统的运行效果。对于通讯故障排除工作而言，可以从定期检查通讯线路运行状态以及优化组态方面入手。其中优化组态工作可以在机组检修过程中予以实现，主要通过逐个复位DCS系统数据站和操作员站数据的方式进行全面优化。

2.2 构建DCS系统日常巡检制度，做好各类系统设施的管理工作

针对化工厂DCS系统存在的故障问题，建议相关负责人员应该自觉发挥出主人翁意识以及具备高度责任感，正确操作系统、精心维护系统等。建议管理人员可以构建DCS系统日常巡检制度，通过严格执行岗位操作规程，确保DCS系统的运行安全。具体实践中，重点做好系统各类系统报警信息、温度监控等工作。

与此同时，重点做好供电电压电流的了解工作、配电系统的运行管理工作等，目的在于实现台台设备、条条管线、各个阀门由专人管理，消除管理不当或者无人管理问题。需要注意的是，现场人员必须明确岗位范围内的设备数量，并力求做好管好、用好以及修好等工作，严格执行岗位的操作规程[5]。

2.3 做好DCS系统日常维护工作，坚决杜绝故障问题的发生

定期更换开关、线路以及电源适配器等容易发生老化问题的设施，并认真计算好相关容量，做好定期记录工作。对于卡件、网卡以及现场仪表安装等工作而言，必须严格控制施工质量，尽可能地规避电源线路烧毁等问题的出现。与此同时，定期检查上述设施的运行状态，一旦发现故障问题，必须予以及时更换。需要注意的是，现场人员必须注意各类设施的防尘以及防腐蚀等方面的管理工作。

对于UPS系统而言，最好实行并联或者串联备份处理工作，即2台UPS并联供电。即便出现故障问题，另一台UPS系统也可以继续完成供电工作。需要注意的是，对于计算机和系统管理工作而言，也需要做好日常维护管理工作，最好采取特定的维护方案进行合理保养。如做好系统和组态文件的备份工作等，且事后做好监督检查工作。

结论：

总而言之，DCS系统为化工厂控制系统的稳定运行提供了基础保障，基本上可以规避控制系统日常运行中存在的风险问题，再加上自身具备组态方便、控制效果好以及延展性强等特点，能够进一步加强化工厂控制系统的运行效率。需要注意的是，DCS系统在运行过程中也有可能受到多方面因素的影响，而出现不同程度的隐患问题。为防止DCS系统出现运行故障问题，建议管理人员必须加强对DCS系统故障问题的管控力度，最好从多个层面加强日常管理，并定期做好维护保养工作，从根本上提高化工DCS系统的运行效果。

参考文献

[1]张芳. 化工厂DCS系统的常见故障及应对措施探讨[J]. 山东工业技术，2018（22）：128.

[2]郭兴圆. 化工厂DCS系统常见故障分析及应对策略探讨[J]. 石河子科技，2015（04）：27-28.

[3]李晓明，郑珂，陈霞. 化工厂DCS系统的常见故障及应对措施[J]. 中国石油和化工标准与质量，2011，31（08）：62.

[4]郝锐. 探讨DCS化工厂一体化智能控制系统[J]. 科技创新导报，2012（13）：86.

[5]马骁. 化工厂供电系统常见问题与改进措施[J]. 科技风，2012（12）：152.

（作者身份证号码：130925199005056238）