对工业现场DCS系统维护技术的分析

高顺华

摘 要：在工业项目中，利用DCS系统可以达到精细化管理技术要求，实现从网络、硬件、软件等方面的有效维护，确保工业项目的正常有序运行。

关键词：DCS系统;维护;技术分析

引言：DCS系统被广泛应用于工业现场，不仅使工业项目的成本大幅度降低，同时也提高了工业项目的精细化管理水平，针对工业现场DCS系统维护技术分析，我们站在网络维护、硬件维护以及软件维护的角度对DCS系统维护技术进行分析探讨，了解DCS系统维护的基本原理。

1.工业现场DCS系统概述

DCS控制系统被广泛应用于工业现场的施工中，这是因为工业现场DCS系统通过将整个施工现场的计算机系统和网络系统连接在一起，能够快速有效地提供相关数据信息，满足工业现场的施工要求。为了充分发挥出工业DCS系统的应用优势，就必须在日常的使用中做好对应的维护工作，才能避免DCS系统出现故障。DCS系统往往采用分布式的数据库模式，将以太网和Profibus现场总线的上下位控制，对于系统中的所有节点，将其连接在控制网络中，能够有效地支持系统中120个以上的节点位置。在DCS系统的操作界面中，可以分为Professional Plus站、操作员站以及应用站三种不同的操作界面，如图1所示[1]。

2.DCS系统的日常诊断

2.1对网络故障的诊断

对工业现场DCS系统的网络故障诊断时，可以查看各个节点通讯中的Primary和Secondary网络颜色。如果发现Primary和Secondary节点的网络颜色显示为绿色，那么说明网络运行正常，如果出现红色或者黄色警报，说明网络运行存在异常情况。

2.2对I/O通道的诊断

在对I/O的通道诊断中，由于MACS系统往往会对应工业键盘系统点击的控制状态，因此当卡件状态的灯光为蓝色时，说明卡件工作正常，但是当灯光变为白色时，说明没有卡件，而灯光为红色，说明卡件工作异常[2]。这就需要对I/O通道做出相关诊断。诊断的位置包括模拟输入卡、开关量输入和输出卡、TC卡等，有利于根据状态值的提示检查处理问题。

2.3对系统硬件的诊断

当控制器正常运行时，指示灯属于正常，但如果指示灯显示有异常，那么说明系统硬件存在故障。通常在对指示灯的观测中，需要对24V和12V的直流电源状态指示灯以及主线、副主线工作状态等方面进行快速检测，确保这些位置的指示灯显示正常。

2.4对系统故障的诊断

在对DCS系统中的Professional Plus站、操作员站、应用站、控制器、卡件以及控制回路出现的位置进行检查时候，需要分别检查对应的Control Network、Assigned Module、I/O等，从而判定DCS系统可能存在的故障问题。

3.DCS系统常见的故障处理

3.1硬件故障

对工业现场DCS系统的硬件故障处理过程中，首先需要确定故障发生的具体位置，但是工业现场DCS系统的相关仪器和仪表等设备都是连接在一起的，所以对现场节点信号进行判定时，可以根据故障信号发生的位置进行判定。通常情况下，需要由工程师查看信号在软件和硬件中的功能模块值，才能更好地判断故障点的发生在硬件位置还是软件位置。如果工业现场DCS系统的故障发生在硬件设施上，那么就需要通过万用表对卡件端子柜进行测量判断，才能确定工业现场DCS系统的硬件故障位置。其次是在替换法中确定故障卡件的相关位置，由于计算机模块化的程度比较高，乳沟采用替换后的方式查找故障位置，那难以及时判断硬件故障和卡件之间的控制时间，采用替换法的方式，排出硬件故障问题。但是在使用替换法的过程中，必须对卡件损坏的情况进行了解，如果卡件上有着明显的击穿或者灼烧痕迹，那么必须要及时测量可能存在的大电压传入等情况，否则会造成严重的损伤等问题。

3.2软件故障

工业现场DCS系统的使用中，经常出现故障的是硬件，至于软件故障，相对而言较少，但是一旦出现软件故障，就需要在组态时按设计要求了解相关的控制模块，才能在实际上线中对部分工艺问题采取回路的方式[3]。采用回路方式的过程中可能忽视了将仿真模式去掉，使得回路中出现不正常的运行情况，就需要及时处理掉存在的软件故障问题，在故障处理中，要结合现场实际情况进行处理。

3.3环境故障

当系统在运行过程中，需要适宜的环境，如果环境温度较高，那么很容易导致系统出现死机的情况。为了避免系统发生死机的情况，就需要安装风扇对系统进行降温处理，除过安装风扇外，还需要增加电源卡件来降低其负载，有利于更好地对系统进行降温处理。当系统运行中，对环境温度的要求也不能太低，如果温度太低，那么会使卡件更加容易出现故障，造成卡件可能会出现更多的故障问题，当某个时间节点内出现故障而又找不到直接的原因时，就需要全方位的考虑工业现场DCS系统可能出现的故障原因。

结束语：对工业现场的DCS系统进行维护时，如果使用按照单一软件的运行方式，需要在硬件上采取更加可靠的措施，能够避免出现大量的问题，但不能100%保证万无一失，因此在这个过程中，需要不断的处理故障过程以及不断的积累和总结经验，才能确保工业现场DCS系统的有效维护和技术分析。

参考文献：

[1]陈德广. DCS系统在工业自动化中的应用分析[J]. 数字化用户， 2019， 025（020）：188.

[2]张志刚. DCS控制系统在工业自动化中的应用[J]. 中国设备工程， 2019， 000（013）：187-188.

[3]周京强. DCS系统在石化工業中的应用及发展趋势分析[J]. 中国化工贸易， 2019， 011（023）：121.

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