化工厂中控DCS出现问题了，该怎么办？

hgxh · 发表于 2021-10-26 15:52:19

说到DCS的操作，不少化工人都关心应该从哪儿学起？实际应用中应该注意哪些问题？其实，DCS是现场施工的平面体现，真正要学还是应从现场学起，然后和DCS的操作界面对应起来。今天就简单的说说DCS系统的操作问题。

经验人士说，熟读DCS操作手册是第一步，因为这些是经验总结。

读DCS操作手册

规程术语含义

注意：表示涉及的事物或操作可能引起不可预测的危险后果。

警告：表示涉及的事物或操作能引起可预见的系统运行故障。

危险：表示涉及的事物或操作将引起系统停运，甚至设备损坏及人身伤害。

操作员操作职责

1、监视DCS系统运行，预防可能产生的危险。

2、随时干预系统运行，确保安全、正常生产。

3、系统授权运行参数的更改。

系统异常情况处理

1、DCS操作界面数据不刷新（正常情况数据每秒刷新一次），手自动切换无法操作等情况，应联系DCS 维护人员进行维护，同时立即到现场操作。

2、出现变送器故障，自动控制过程应立即切回手动。

3、出现阀门执行机构，回路输出卡件等故障现象，应改为现场操作。

4、出现DCS系统回路输入卡件故障时应把相应控制回路切回手动，并更换故障卡件，检查确认故障消除后方可再次投入自动。

5、DCS系统出现异常断电，应改为现场操作。重新上电后，要求工程师检查系统情况，检查回路参数等系统数据是否正常，确认各调节阀的开度。若有异常应重新下传组态，一切正常后方可再次投入自动。

6、其他异常情况请参照岗位操作规程执行。

报警处理

工艺指标产生报警时会有声音提示，报警信息在报警信息栏和报警一览画面中指示，报警情况了解后，用消音按钮关闭当前的报警声音，分析报警原因后采取相应的操作。

检测控制点

随时密切监视与控制息息相关温度、压力、液位、电流、阀位等。

△调节阀控制

系统工程师（工程师以上）职责

1、系统软、硬件维护。

2、 DCS系统的启动和停止。

3、操作员口令的设臵与修改。

4、系统重要运行参数的维护与修改。

5、其它涉及系统的职责。

6、注意事项：

当系统出现停电时，应立即将系统中投入自动控制的回路切到手动。当供电正常时，首先检查系统运行及系统数据是否正常，如果有异常现象，重新下传组态，并检查核对系统参数。一切正常后方可再次投入自动。（参数表参见相关资料）
统启动运行上电顺序：UPS、控制站、显示器、操作站计算机。
停机次序：控制站计算机、显示器、控制站、UPS。
操作员口令维护：每台操作站上的操作员口令之间无任何关系，必须单独建立。口令是保证系统安全正常运行的前提，必须严格执行。
历史数据保存在操作站硬盘上，与系统停电等因素无关。历史数据是追查事故责任的重要手段。
操作站计算机是系统的重要组成部分，必须保持其正常运行和整洁。
当系统卡件故障时应把相应控制回路立即切回手动，并通知DCS系统维护人员立即更换故障卡件，检查确认故障消除时方可再次将系统投入自动。
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操作员职责

1、监视DCS系统运行，预防可能产生的危险。

2、随时干预系统运行，确保安全、正常生产。

3、系统授权运行参数的更改。

4、自动控制投运方法：将画面中的回路仪表的手/自动开关打到自动即可。

5、报警处理：工艺指标产生报警时会有声音提示，报警信息在报警信息栏和报警一览画面中指示，报警情况了解后，用消音按钮关闭当前的报警声音，并在报警一览中确认。

6、异常情况处理：

自动控制过程中，出现变送器故障，应立即切回手动。
如果出现阀门故障现象，此时应切回手动，改为现场操作。
系统出现断电，此时应立即切回手动，并要求工程师检查系统情况，确认完好后方可再次投入自动。
DCS操作界面数据不刷新（正常情况数据每秒刷新一次），手自动切换无法操作等情况，应联系仪表人员进行维护。同时立即到现场操作。
出现系统卡件故障时应把相应控制回路切回手动，并由仪表人员更换故障卡件，检查确认故障消除后方可再次投入自动。
DCS系统出现异常断电，应改为手动操作。重新上电后，要求工程师检查系统情况，检查回路参数等系统数据是否正常，确认各调节阀的开度。一切正常后方可再次投入自动。

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DCS系统一旦出现故障，如何用最短时间准确诊断故障？

看经典案例

Q1：哪些情况是控制系统问题还是工艺问题？

A：出现以下情况时，说明控制系统发生问题，应立即通知微机维修人员维修，同时操作工到现场进行处理。
1、经常变化的数据长时间不变，且几个数据或所有数据都不变。
2、控制分组画面中，手动自动无法切换，或手动输入数据后，一经确认，又恢复为原来的数据，修改不过来。
3、趋势图画面中，几条趋势都为直线不变。
4、监控画面中，多个数据同时波动较大。

判断波动数据是否为工艺上相关参数，若是相关参数则通知仪表及微机人员检查，看是否某调节系统波动引起相关参数变化，同时将相关调节系统打到手动状态，必要时到现场进行调节。

若波动数据工艺上彼此并无直接影响，则可能为微机某卡件发生故障，立即将相关自调系统打到手动调节，必要时到现场进行调节。同时，通知微机及仪表人员检查。

Q2：大修后DCS系统如何上电，如何对DCS供电检查？

A：DCS系统对供电质量有一定要求，大修后DCS上电应注意：

1、确认外部供电是否平稳，如检修期间电压不稳不要上电。

2、测试外部供电电压是否符合198V-242V要求。

3、上电时按先总电源，再操作站，控制柜，外配柜顺序上电(断电则相反)。

4、上电后对DCS卡件故障报警、电压故障报警、交换机和网络检查，对供电电压测试。

5、用万用表可检查DCS每个机笼的5V、24V电压，如低于5V、24V则不正常。如需对供电质量深入检查，需用示波器或电能质量分析仪检测分析。

专家建议：系统维护负责人确认条件具备方可上电。应严格遵照上电步骤进行。

Q3：中控室日常管理应注意些什么？

A：控制室的日常管理对系统稳定运行和维护很重要，日常管理应注意：

1、控制室门窗位置布置合理，操作站、控制柜、UPS放置规范，标识清楚。

2、控制室保持日常清洁，维持适当的温度和湿度，检查照明、空调运行情况。

3、检查系统防水、防尘、防腐蚀和防振情况，日常发现有漏洞的地方及时整改。

4、规范管理，不允许无关人员触碰控制柜卡件，对操作站设置密码，加强保密安全管理。

5、对控制柜内开关、端子、外配等部件标识检查，使之标识清晰方便维护。

专家建议：控制室温度范围0-50摄氏度，20度左右适宜；湿度范围：10％-90％RH，无凝露。

Q4：DCS系统在日常维护时如何能了解到系统当前故障情况？

A：日常维护时注意观察很重要，重点观察了解的地方为：

1、控制站卡件指示等显示是否异常（fail灯是否亮红灯），

2、进入监控“故障诊断”画面查看是否有卡件运行故障提示、通讯网络异常提示，

3、检查系统供电是否正常。

4、检查控制站电源风扇是否运行，交换机指示灯是否正常，是否有腐蚀现象（接线头或机柜铜条处是否发黑等现象）。

Q5：如何简单检查DCS系统接地?

△DCS系统的接地示意图

A：DCS接地是一个很复杂的问题，涉及到接地地点，接地方式，接地电阻大小等从现场到DCS机柜的诸多节点和环节。但日常对DCS的常规检查主要有几个方面：

1、DCS机柜应采用单点接地方式，检查是否有可能导致多点接地的地方出现，比如机柜与槽钢的接触，接地点是否为单条引下线（线径大于16mm2，长度小于30米）到地桩或地网，部件连接（或焊接）点是否良好（锈蚀）等。

2、检查DCS接地点与电气地或避雷针引下线接地是否共用，距离是否符合要求，一般情况要求DCS接地与电气地距离15米以上，与避雷针接地点15米以上。

3、测量DCS系统接地电阻是否小于4欧姆。接地电阻的大小与很多因素相关，如接触良好，土壤湿度，导电率等，测量接地电阻可选用的仪器有摇表、钳形表等。

Q6：日常维护时如何检查DCS系统网络？

1、用网络测试仪测试网线硬件是否正常，检查交换机指示灯是否正常。

2、检查监控“故障诊断”画面是否有故障提示。

3、对每台计算机使用“ping”命令检查网络是否正常，IP设置是否正确。

4、检查网卡流控制是否关闭，网卡驱动安装是否正常。

5、使用组态软件自带SCDIAGNOSE软件检测网络情况。

Q7：DCS系统维护如何做好防静电？

A：如果维护不注意，静电可能对DCS卡件或通讯带来不小影响，DCS维护过程中特别是在触碰硬件卡件或通讯部件时应采取如下措施做好防静电。

1、保持环境有一定的湿度。特别北方地区或在干燥的冬季，因静电产生故障的事例要远远大于在东南沿海地区或其他季节，所以在一些重要场所，如计算机机房、实验室、电子仪器的装调车间应考虑保持一定湿度的问题，特别是对那些封闭形的空调房间，更应有一定控制湿度的设备。

2、铺设防静电地板，控制室和操作室均需铺设防静电地板。

3、在维护插扒卡件时或用手拿捏卡件时一定注意先对手释放静电，注意尽量避免用手直接触碰卡件电子元件、面板电路和焊点。

4、卡件应存放在防静电塑料盛放器或防静电塑料袋中，并存放在卡件盒中。

5、系统维护时还应注意佩带DCS防静电手腕。

Q8：DCS日常维护时需要对哪些数据进行备份？

A：需要对组态、PID参数、工艺参数（设定值）、系统安装软件、电脑驱动以及认为重要的趋势、报表等数据进行备份。

Q9：DCS系统某测点信号（温度、压力或流量等）显示故障应如何快速排除？

A：信号显示数据不准或无显示是可能常遇到的问题，它可能由于现场仪表引起，也可能由于DCS引起，可采取快速判断的方法有：

1、用信号发生器模拟标准信号测试（前提是现场必须有信号发生器可使用）或将另一同类型信号线缆改接到该通道信号引入测试，若正常表明DCS正常，再检查现场进DCS信号是否有误。

2、检查信号线正负是否接反、卡件跳线设置是否正确（特别是新增点），组态型号、量程、补偿等参数设置是否有误。

3、检查该信号所属卡件其他测点运行是否正常，并根据现场实际情况判断是否可采用对该卡件备件更换的方式检测是否为卡件故障，更换时注意跳线设置。

Q10：某操作站监控有时候会自动退出，是否异常？

A：系统退出的原因有很多，几个月偶尔退出1次，属于系统正常情况，因为如果计算机内存占用过大或运行程序过多有可能影响监控退出。但如果频繁退出（比如每天或每周）则不正常。一般系统退出主要有如下几种原因：

1、系统软件安装不规范，重新安装后可以解决。

2、同一个时间恰好出现了多个报警，导致计算机系统的资源不足报错。

3、系统调用的组态路径为网络路径，非本机路径。

4、硬件如主板或硬盘出现故障。

5、若硬盘空间不够，也可能自动退出。

Q11：计算机重启后异常？

A：用户现场使用DELL液晶显示器，操作系统为WIN NT。某次重启操作系统后，无法正常进入桌面，提示不支持vga格式。与维护人员交流，在重启计算机前做过何种操作，反馈为提高了显示器的分辨率。判断可能是调高了分辨率后导致NT系统自检时无法识别显示系统。进入BIOS，恢复系统默认设置后系统恢复正常。

Q12：操作员键盘为何会引起死机？

A：原因分析：键盘外壳未良好接地，人体静电对键盘的冲击，也会导致键盘死机。

解决方案：

1、新键盘外壳生产时，要求外协单位在键盘上留出接地孔或接地杆；

2、安装时，使键盘外壳与键盘线屏蔽地可靠连接；

3、键盘外壳上去除部分涂层，使外壳有有效接地点。

Q13：压力信号异常是何原因？

A：压力信号出现满量程情况，与实际不符。断开卡件后面的信号线正极，信号由满量程变仍有8公斤左右压力信号（量程为0-13公斤）。经现场观察，该测点经过安全栅。将信号线短路，不过安全栅后，信号显示正常。

初步判断是安全栅出现问题。原因可能是同一组的信号，安全栅是共地的。当安全栅故障后，另一毫安信号耦合到该信号上来，造成信号的干扰。

Q14：热电阻信号不准如何排查？

A：首先，检查热电阻的组态，确认了组态中的热电阻型号和实际的型号保持一致；其次，确保上下位机组态一致。最后，如果还是怀疑测温有问题的话，可以测量现场热电阻A和B之间的阻值为R1；B和C之间的阻值为R2。

根据3线制热电阻的测温原理，可以得到热电阻的实际电阻值为R1-2R2。然后查表找出对应的温度。然后用这个温度和监控上的温度再进行比较。如果出入较大，请更换卡件后再次尝试。

Q15：如何快速排查系统通讯故障？

A：在系统运行过程中若发现通讯故障，应重点做如下检查：

1、了解清楚具体故障现象，是所有通讯中断还是某部分数据通讯异常，还是某操作站通讯异常，这对之后的排查很重要。

2、工程师权限进入监控故障诊断画面，观察是否有通讯卡件或总线故障报警（如数据转发卡，主控卡等）提示。发现卡件故障用备件更换。

3、检查目前网络是否通畅，检查交换机、控制站供电是否正常。可用计算机ping命令检查各网络节点是否通畅。

4、网线、交换机、SBUS线等故障均可能引起网络故障，可将其排除法更换测试。

5、检查有问题操作站IP设置是否正确，卡件地址（主控卡、数据转发卡）设置是否正确、网卡驱动是否正确安装，网线连接是否不正确（交叉等）。

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