張偉男 羅明

摘 要：DCS控制系統(tǒng)在現(xiàn)階段更多的使用了很多冗余技術，還有著很多優(yōu)勢，該系統(tǒng)有著很強的安全系數(shù)，靈活性較高容易控制，而且有著相對來說較高的管理學等。所結(jié)合實際，針對DCS系統(tǒng)故障及隱患進行了論述。

關鍵詞：DCS;故障;隱患

在DCS控制系統(tǒng)之中，其控制中樞是電腦，其橋梁是互聯(lián)網(wǎng)，它利用過程的監(jiān)控去實現(xiàn)有效率地控制多種工業(yè)設備，并且進一步完成有效控制生產(chǎn)的全過程。運用了多項技術，比如說計算機、多媒體以及網(wǎng)絡通訊等多種技術。有著很多特點，可以給予通訊以及人機界面多項不一樣的功能。針對網(wǎng)絡這一節(jié)點，DCS的網(wǎng)絡應該是控制系統(tǒng)的中樞神經(jīng)，并且該網(wǎng)絡有著很強的安全系數(shù)，可以全面保證設備安全。與此同時，引進雙冗余的控制系統(tǒng)技術。在該系統(tǒng)運行的過程之中，如果某環(huán)節(jié)中的關鍵控制單位出現(xiàn)了故障，一貫做法就是將有關的冗余單位快速轉(zhuǎn)移到別的程序部里，以此確保該單位的安全。

機組的控制水平可以反映出自動化水平的高低，早期熱工自動化水平低，主要采取在就地（現(xiàn)場）監(jiān)視與操作的方式，這種控制方式只適應小容量，低參數(shù)的機組，耗費人力，且系統(tǒng)安全性較差。DCS隨著計算機技術，容錯技術和人機接口技術，窗口技術，交互圖形的出現(xiàn)，以及標準化的數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡和人工智能的發(fā)展，更加趨向綜合化、開放化發(fā)展。

由于它運行可靠性強，安全性好，系統(tǒng)組態(tài)靈活，控制功能完善，數(shù)據(jù)處理能力強，顯示操作集中，人機界面友好而且調(diào)試方便，DCS在發(fā)電機組的應用已越來越廣泛。然而雖然系統(tǒng)穩(wěn)定性增強了，但是對DCS系統(tǒng)進行日常維護的人員來說，也需要改變原來的思維方式，而且更應該多學習，多進行隱患排查，擺脫對自動化設備的依賴性。現(xiàn)針對DCS隱患及故障進行深入細致地分析，找出故障的真正原因，并制定出防范措施且正確地得以實施，可以很好地防止及處理DCS系統(tǒng)隱患及故障。

一、外部工作環(huán)境問題

DCS外部環(huán)境要求需要我們引起重視。如不具備受電條件以及環(huán)境溫度、濕度均無保證的情況下，計算機系統(tǒng)受電試運，運行初期計算機模件損壞率較高，造成難以彌補的損失。為此我們應該時刻監(jiān)視DCS外部環(huán)境，我廠在每個電子間內(nèi)加掛了濕度儀和溫度計，電子間的環(huán)境溫度標準以22～25℃為宜。并且定期巡檢檢查其是否符合運行標準。另外，機柜內(nèi)電纜進出線的密封以及經(jīng)常開放電子間的門也會導致粉塵等物侵入DCS硬件內(nèi)部，使計算機芯片的散熱和絕緣下降，也會留下大量的事故隱患。另外注意的是電子間內(nèi)一定要采用大型獨立空調(diào)，使得溫度比較穩(wěn)定而不受外界溫度干擾。哈爾濱熱電廠集控室和電子間采用中央控制空調(diào)（1用1備），給DCS營造了良好的工作環(huán)境。如果運行空調(diào)故障，立即啟動另一臺備用的。同時檢查故障空調(diào)查找原因，一般是由室外機粉塵堵塞所致或者制冷劑用盡。

二、電源故障

哈爾濱熱電廠DCS系統(tǒng)采用兩路冗余供電，分別由保安段電源和UPS段供電，采用電源自動切換裝置實現(xiàn)電源自動冗余，增加了設備的可靠性。各服務器的電源由于使用周期長，電子元件存在不同程度老化，近年經(jīng)常出現(xiàn)某路服務器電源模塊燒損，發(fā)現(xiàn)這種情況時，將燒損電源模塊更換即可。這就要求我們在日常檢查中仔細認真，發(fā)現(xiàn)異常立即處理。避免由于電源異常造成的機組非停事故的發(fā)生。

三、過程通道故障

過程通道故障出現(xiàn)最的多的是I/O模件故障：I/O模件故障一般的判斷與處理，可以通過系統(tǒng)診斷及萬用表的測量，一般通過更換通道或通過更換備件來處理，至于其內(nèi)部元件老化或是其他原因造成的損壞，一般熱控人員不好判斷。而且生產(chǎn)廠家的I/O模件已制造成一體化的趨勢，這樣只能購買備件。這類故障在正常運行中出現(xiàn)幾率不是很高。做為專業(yè)人員，在運行中更換模件時一定要做好安全防護措施諸如佩帶靜電手環(huán)等等，否則會引起系統(tǒng)變化或負荷變化，尤其是數(shù)字量輸入輸出模件。

更值得注意的是強電與弱電間保證一定的間隔，很多電廠因為下雨導致就地設備進水誤發(fā)信號或者直接導致強電與弱電短路使得強電反串至模件，從而又使得模件損壞或燒毀。我廠就曾經(jīng)出現(xiàn)過輸入輸出模件損壞的情況，主要原因是強電作用于回路造成。我們采用了加裝隔離裝置的方法避免類似事件的再次發(fā)生，還要定期更換DCS的相關繼電器。

四、 操作員站或工程師站死機問題

這類問題相對其他硬件故障來說要多一些，我廠曾經(jīng)多次發(fā)生過硬盤或模件故障，通訊故障，冷卻風扇故障，操作不當，數(shù)據(jù)線問題，電腦存儲空間狹小等等，這類故障的出現(xiàn)一般是人機接口故障（個別電腦死機），大面積死機情況比較少。這類故障一般可以通過重啟電腦，刪除不必要的存儲空間，檢查通訊和軟件設置，更換風扇等硬件等等方法來處理。

此外，人為操作發(fā)生的故障在熱工專業(yè)中的不安全事件中占有很大比例，在操作中尤為引起高度重視，減少人為故障。

五、 操作后設備狀態(tài)不對

這一般是由于就地設備（電動門，調(diào)門，變頻器等）長期反復工作或不使用而老化、污染、點通斷不可靠、電纜插件等不牢靠等所致。需要排除檢查即可。另一種就是DCS硬件引起的故障。一般由兩個方面造成，一個方面是軟件缺陷，另一方面是硬件本身故障的狀態(tài)。針對這樣的缺陷通常做法檢查過程通道功能正常后，或者核實軟件缺陷。

六、系統(tǒng)時間一致問題

系統(tǒng)時間一定要保持一致，如果不能保證一致，那么很可能引起所有采集信號，指令反饋等信號時間沖突，嚴重的可以導致系統(tǒng)失控，使得機組面臨事故的邊緣。

七、干擾造成的故障

對于干擾主要是接地問題，備用電源的切換和大功率的無線通信設備如手機、對講機等。另外還有DCS系統(tǒng)的干擾信號可能由本身造成的。那么對于DCS系統(tǒng)的接地問題越來越引起人們的重視，尤其在電力行業(yè)，大功率電器設備的啟動和停止都會干擾DCS的控制信號，造成不必要的故障。為了防止干擾信號串入系統(tǒng)，嚴格執(zhí)行屏蔽和接地要求和方式，信號線遠離干擾源，同時采取防電源波動措施。主/從控制器之間在機組運行時，除非萬不得以，盡量不要人為切換，已防產(chǎn)生干擾。對電子設備間、工程師站等重點部位，應絕對禁止使用大功率無線電通信設備。我廠發(fā)生過由于系統(tǒng)噪音過高導致DCS失靈的情況，被迫停機。后經(jīng)檢查，接地母排存在氧化現(xiàn)象，將母排加裝彈簧墊片后進行緊固，對各終端電阻進行放電，最終解決了噪音干擾。

八、結(jié)語

多年的工作和學習經(jīng)驗，讓我用知識武裝了自己，在發(fā)生DCS系統(tǒng)異常的時候，能夠第一時間判斷故障點尤為重要。所以，作為熱工專業(yè)工程師，應該做到與時俱進，熟練地掌握本專業(yè)技能，認真吸取其他單位的經(jīng)驗教訓，使我們成為一名合格的維護工程師。

參考文獻：

[1]錢錦.淺析DCS控制系統(tǒng)在工業(yè)自動化中的應用[J].石河子科技，2016（3）：39-40.