楊繼洪

摘 要：目前，分散控制系統（DCS）以先進的技術、豐富的控制功能、可靠的工作性能等優(yōu)勢，在韶冶燒結機中得到了很好的運用。筆者結合多年的工作實踐，對DCS控制系統在韶冶燒結機設備中常見的故障做了介紹，并給出了相應的處理辦法供大家探討。

關鍵詞：分散控制系統；主控；領域

1 引言

自二十世紀七十年代以來，以微機為核心的分散式控制系統將現代科技的最新成就計算機技術、通訊技術、顯示技術和自動化技術即技術集為一體，使自動化儀表裝置向系統化、分散化、多樣化和高性能化的方向產生了一個質的飛躍。在此基礎之上，現代控制理論的實用化成為可能，大大促進了自動控制技術的發(fā)展。隨著有色行業(yè)的發(fā)展，燒結機在安全、環(huán)保、產量、運行參數及標準上都有了很大的提高。作為燒結機的靈魂分散式控制系統（簡稱DCS系統）實現了過程控制、過程管理的現代化。在這種情況下，如果燒結機DCS系統異常，將會使系統失控，出現不可預知的事故，甚至導致燒結機停運，帶來嚴重損失。

2 DCS系統概述

2.1 DCS系統產生和發(fā)展

二十世紀70年代中期，在微處理器和計算機通訊技術的發(fā)展下，美國率先推出綜合分散控制系統TDC2000，使計算機控制進入了分散控制的新紀元。二十世紀80年代初，超大規(guī)模集成電路集成度的提高，微處理器運算能力的增強，計算機網絡技術的進步以及市場需求的推進，產生了第二代分散控制系統，其特點是：產品設計走向標準化、模塊化、工作單元結構化；控制功能更加完善，用戶界面更加友好；數據通信的能力大大加強并向標準化方向發(fā)展；管理功能得到分散；可靠性進一步提高；系統的適應性及其擴充的靈活性增強。特別是進入二十一世紀以來，幾個代表性DCS公司紛紛推出他們成熟的新一代系統，如HoneywellEmerson公司的Plantweb。

目前DCS發(fā)展到第四代。第四代DCS的最主要標志是：Information（信息化）和Integration（集成化）。因此，與其說第四代DCS是一套綜合的控制系統，更不如說它是一套集成化的綜合信息系統。

2.2 DCS系統特點

DCS系統具有較高的靈活性與擴展性。具有先進的過程操作畫面（總貌畫面、動態(tài)流程畫面、分組回路畫面、報警畫面、趨勢記錄畫面等），具有各種控制功能，運算功能，并能實現工藝參數趨勢預測，歷史數據顯示和各種報警功能。從而實現對工藝生產全過程的集中監(jiān)視、控制和管理。同時DCS系統的各種模塊能夠帶電插拔、更換，這些都是常規(guī)儀表所不具備的或需要經過復雜的組合才能實現。

3 燒結機DCS控制系統故障分類

3.1 人為故障

失誤原因多種多樣，有維護人員操作錯誤、專業(yè)水平欠佳、監(jiān)護不到位、沒有進行事故預想、管理有漏洞等原因。在實際運行操作中，有時會出現DCS系統某功能不能使用，但實際上DCS系統并沒問題，而是操作人員操作不熟練或操作人員錯誤操作引起的。因此燒結車間應向運行人員提供DCS操作手冊，初次使用DCS系統的操作工要經過培訓后才能上崗操作。

3.2 硬件故障

這類故障是指過程控制層的故障，主要是DCS系統中的模塊，特別是I/O模塊損壞造成的故障。這類故障一般比較明顯且影響也是局部的，比如：參數顯示沒有變化，排除現場儀表故障可能后仍不能操作皮帶配料、執(zhí)行機構、電動控制閥等。它們主要是由于使用不當或使用時間較長，模塊內元件老化所致。如果模塊周圍的環(huán)境灰塵超標、溫度高、濕度大將會大大縮短模塊的使用壽命，因此鑒于DCS系統對溫度、濕度、清潔度的嚴格要求。（因為燒結配料的環(huán)境粉塵比較多，硬件的故障率較高，所以要經常做好除塵、降溫的措施。）在安裝前，操作室尤其是過程控制室的土建、安裝、電氣、裝修工程必須完工，如在夏季，空調要及時啟用。

3.3 軟件故障

這類故障是軟件本身的錯誤引起的。一般出現在DCS系統投運調試階段，因為應用軟件程序復雜，工作量大，所以應用軟件錯誤難以避免，這就要求在DCS調試試運階段燒結機皮帶秤及燒結機操作人員和運行人員應十分認真，及時發(fā)現并配合DCS系統調試人員解決問題，此類故障在DCS系統正常運行后很少見。

4 DCS系統故障防范措施

4.1 DCS系統運行與管理

1）DCS系統的運行管理是指計算機系統日常巡檢，各種軟件管理，備件管理等；加強軟件管理，組態(tài)的修改必須按有關規(guī)定執(zhí)行，同時必須及時備份修改前后的所有組態(tài)信息，存檔備查；當DCS裝置發(fā)生故障，需用備件更換時，使用前必須對備件進行功能測試，以防患于未然。

2）DCS系統檢修管理是DCS系統檢修時必須要有合理的檢修工藝和程序，應重視DCS系統檢修項目和周期，檢修項目依據DCS系統設備特點，大修時至少進行以下項目的檢修（小修時可酌情適當減少）：軟件的備份，核實控制模件標志和地址；清掃電源、模件及防塵濾網，檢查及緊固控制柜接線，接地系統檢查，冷卻風扇檢修，電源測試；重要測量和保護信號線路絕緣檢查；電子室溫度、濕度及含塵量檢修前測試；通訊、手操站檢查等。

4.2 DCS系統抗干擾措施

從現場儀表至中控室DCS的儀表電纜，主要采用鋼帶鎧裝阻燃型對絞總屏蔽或分屏蔽計算機電纜。這樣對儀表電纜的抗干擾性實行雙重保護：外鋼帶鎧裝層及中間接線箱外殼與就地電氣接地站相連，可直接對外界起抗強電磁干擾的作用；內層銅絲編織層全部匯集到中控室IE接地母排上接地，起到了抗電場干擾的保護作用。

因燒結機周圍沒有主要的強電磁場干擾源，所以在中央控制室四周不用釘上一層鋼絲網，再與電氣保護PE接地系統相連等措施。但中控室建筑整體結構上應是鋼筋混凝上梁柱頂面澆筑及磚砌墻。對DCS也具有良好的抗干擾作用。地面是水磨石抗靜電活動地板。防靜電接地與PE系統相連。另外，各機柜的型鋼基礎底座也與PE相連。采用上述措施從總體環(huán)境上對DCS的抗干擾性能起了重要的作用。

4.3 UPS電源防范措施

定期用紅外線測溫儀測量關鍵接線端子的溫度，做好技術檔案記錄，注意溫升；用萬用表測量主電源與備用電源電壓，做好記錄，注意電壓波動；利用大、小修停機期間做電源切換試驗。切換是否正常，切換時間間隔是否符合技術規(guī)范；必須進行計算機接地系統的

檢查。

參考文獻

[1]吳壽松.自動控制原理[M].北京：科學出版社，2001.

[2]王常力.分布式控制系統的現狀與發(fā)展，電氣時代，2004.

[3]于廣慶.可編程控制器原理及系統設計，北京：清華大學出版社，2000.