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浅谈电厂DCS 系统的故障诊断和维护

供稿:中国工控网 2012/6/29 18:30:47

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  • 关键词: DCS系统 故障诊断 维护
  • 摘要:通过近几年来对矸石热电厂DCS系统的运用,介绍了现场积累的一些DCS系统的故障诊断方法和维护处理经验。

  现场仪表设备包括与生产直接联系的各种传感器、变送器、执行器、电动门等, 属于现场层的故障。现场仪表设备发生故障, 直接影响DCS 系统的控制功能。在DCS 控制系统中, 这类故障占的比例最大, 一旦CRT 画面出现不正确的参数或执行机构不能调整、电机启动不起来等故障时, 应首先考虑这类故障。这类故障一般是由于仪表本身的质量、寿命以及仪表周围复杂的生产环境所致。
  系统故障这是影响系统运行的全局性故障, 此故障一般很难发生, 如果系统发生故障后重新启动, 便可恢复正常, 可称之为偶然性故障, 当然是由于系统设计不当或程序有问题就另当别论了。硬件故障,这类故障是指过程控制层的故障, 主要是 DCS系统中的模块, 特别是 I/O 模块损坏造成的故障。这类故障一般比较明显且影响也是局部的, 比如:参数显示没有变化, 排除现场仪表故障可能后仍不能操作执行机构和电动门等。它们主要是由于使用不当或使用时间较长, 模块内元件老化所致。如果模块周围的环境灰尘超标、温度高、湿度大将会大大缩短模块的使用寿命, 因此鉴于 DCS 系统对温度、湿度、清洁度的严格要求。在安装前, 操作室尤其是过程控制室的土建、安装、电气、装修工程必须完工, 如在夏季, 空调要及时启用。另外, 尤其在管道夹层上过程控制室, 其盘柜的电缆孔洞一
定要封堵好, 否则, 一旦管道漏汽窜入盘柜, 即有可能造成重大故障。
  软件故障,这类故障是软件本身的错误引起的。一般出现在DCS 系统投运调试阶段, 因为应用软件程序复杂, 工作量大, 所以应用软件错误难以避免, 这就要求在DCS 调试试运阶段热工人员和运行人员应十分认真, 及时发现并配合DCS 系统调试人员解决问题, 此类故障在DCS 系统正常运行后很少见。
   操作、使用不当造成故障,在实际运行操作中, 有时会出现DCS 系统某功能不能使用, 但实际上DCS 系统并没问题, 而是操作人员操作不熟练或操作人员错误操作引起的。因此DCS 系统供货厂家应及时向运行人员提供DCS 操
作手册, 初次使用DCS 系统的操作工要经过培训后才能上岗操作。DCS 集散控制系统故障的分析诊断

(1) 是否为使用不当引起的故障。这类故障常见的有供电电源错误、端子接线错误、模块安装错误、现场操作错误等。
(2) 是否为 DCS 系统操作错误引起的故障。这类故障常见的有参数整定错误、某状态设定错误等。
(3) 确认是现场仪表设备故障还是DCS 系统故障。若是现场一次仪表故障, 修复相应现场仪表。
(4) 若是DCS 系统本身故障, 应确认是硬件故障还是软件故障。
(5) 若是硬件故障, 找出相应硬件部位, 更换模块, 这一步骤要充分利用 DCS 系统的自诊断功能, 以便能迅速的找到故障点。假如没有模块备件,而损坏的模块只是单点损坏, 可通过与其他好的但没有用此点回路的模块进行更换, 以临时解决生产上的急需, 等有备件后及时予以更换。
(6) 若是软件故障, 还应确认是系统软件还是应用软件故障。
(7) 若是系统软件故障, 可重新启动看能否恢复, 或重新装载系统软件重新启动。这里要说的一点是, DCS 系统电脑的日常管理也很重要, 首先要保证电脑环境的正常温度、湿度、清洁度, 根据生产具体情况要定期清扫机箱内卫生, 确保机箱内散热良好, 另外, 要有相应的措施确保非热工技术人员不能随意打开电脑, 从而避免安装与DCS 系统无关的程序、游戏等, 使系统染上电脑病毒造成严重的后果。
(8) 若是应用软件故障, 可检查用户编写的程序和组态的所有数据, 找出故障原因。
(9) 利用 DCS 系统的自诊断测试功能, 一般DCS系统的各部分都设计有相应的自诊断功能, 在系统发生故障时一定要充分利用这一功能, 来分析和判断故障的部位和原因。
   DCS 集散控制系统的日常维护
(1) 对过程控制站, 要形成制度每日检查。检查机柜内风扇运转是否正常, 不间断电源运转是否正常, 冗余的CP U 主、从关系和功能灯显示是否正确, 通讯是否正常等。尤其夏日, 要保证空调的良好运行, 注意观察过程控制室内温度, 空调数量不能少于2 台。
(2) 不间断电源根据生产具体情况, 定期做电源逆变试验, 并观察蓄电池出力情况; 蓄电池要定期更换, 其周期要视蓄电池具体使用情况和环境因素而定, 一般应在3~ 5 年要更换一次。
(3) 供DCS 系统的电源自投装置要定期进行自投试验。

(4) 过程控制柜内的积灰, 要及时用吸尘器进行清扫, 确保模块和CPU 等设备的能良好的散热。
(5) 模拟量输入、输出用保险管, 更换时一定要符合要求, 不能以大换小。
(6) 现场更换变送器或检修其他热工仪表需拆线时, 一定要先将过程控制柜内该点的保险拉开,再进行现场检修。
(7) 从上位机下传下位机程序时, 应视生产具体情况经值长和当班班长同意后方可进行, 并要将各种保护解掉。
(8) 一旦DCS 系统所用市电掉电改为由不间断电源逆变供电后, 运行人员和热工人员及时通知值长或电气运行人员立刻恢复市电, 若不能及时恢复,热工人员可采取适当减少用电设备来延长逆变供电时间, 为市电的恢复争取时间。

审核编辑(王静)
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