1 DCS系統常見(jiàn)故障
1.1 通信故障
DCS系統網(wǎng)絡(luò )拓撲方式以及采用的通信協(xié)議多種多樣，但就市場(chǎng)上不同品牌的DCS系統在網(wǎng)絡(luò )組織架構上大多都分了兩個(gè)層級：其一面向中央處理器以及其下的拓展分站(下位機)，其二則是人機界面，諸如操作員、服務(wù)器、操作員站的各種站點(diǎn)(上位機)。通信故障通常表現為這樣幾種形式：系統死機、脫網(wǎng)、通訊中斷等等。造成通訊故障的原因，常見(jiàn)的有以下三種：首先，DCS系統通信功能的運行大都是通過(guò)一個(gè)節點(diǎn)向另一個(gè)節點(diǎn)問(wèn)詢(xún)數據完成的，如果另一個(gè)節點(diǎn)沒(méi)有該數據，它會(huì )一遍又一遍詢(xún)問(wèn)，直至讀取數據，倘若網(wǎng)上并無(wú)此數據，網(wǎng)絡(luò )就會(huì )被堵塞，通信就無(wú)法正常進(jìn)行。其次，DCS組態(tài)欠缺，其應用軟件伴隨著(zhù)科技的發(fā)展一直在增加，但實(shí)際上并沒(méi)有和I/O點(diǎn)連接起來(lái)，因而CPU在讀取數據過(guò)程中，即使讀取了數據，但有效的也很少，這就給CPU帶來(lái)了相當大的負荷，很容易造成網(wǎng)絡(luò )被堵塞。最后，網(wǎng)絡(luò )通信介質(zhì)出問(wèn)題、硬件升級驅動(dòng)程序跟不上、運行環(huán)境溫度過(guò)高等等因素都可能給通信造成阻礙。
1.2 硬件故障
硬件故障一般表現在過(guò)程控制層中，主要是整個(gè)系統中的模塊，尤其是I/O受到了損傷。硬件故障表現會(huì )十分明顯，所以比較容易察覺(jué)，它帶來(lái)的影響通常只是局部的，像參數顯示不變化就是硬件受損的表現。硬件受損多由于使用不恰當或者是使用時(shí)間太長(cháng)導致原件老化所致。倘若DCS周邊環(huán)境多塵、高溫，會(huì )嚴重縮短其使用壽命，考慮到這一點(diǎn)，在安裝DCS控制系統之前，最好保證土建、裝修工程已經(jīng)完工，倘或是在夏天，還要注意及時(shí)開(kāi)啟空調，或者在對DCS系統產(chǎn)品進(jìn)行選型時(shí)針對復雜環(huán)境應重點(diǎn)考慮防護等級的問(wèn)題。目前市場(chǎng)上很多品牌的DCS產(chǎn)品都已經(jīng)開(kāi)發(fā)了硬件的自診斷功能，可以直接在上位機上反映出出現問(wèn)題的硬件所在位置，還可具體到哪一個(gè)通道出現故障，也對排除硬件故障帶來(lái)了很多便利。
除了通道故障，硬件故障中也存在人機接口故障，人機接口故障具體表現有：鼠標無(wú)法正常操作，因為失效，所以操作人員使用非常不方便，造成這一狀況的原因，可能是USB接口不穩定，也可能是計算機主板有問(wèn)題。死機可能是因為DCS系統軟件本身存在缺陷，也可能是因為CPU負荷太大所致，當這種情況發(fā)生的時(shí)候，要耐心分析其原因。功能鍵盤(pán)操作失靈，有時(shí)候會(huì )出現按鍵接觸不良的情況，這時(shí)候鍵盤(pán)操作就不正常了。
1.3 軟件故障
軟件故障通常都是由DCS系統本身缺陷所造成，大都出現在DCS軟件升級階段初期。軟件是DCS系統最復雜的一個(gè)部分，程序復雜，組態(tài)工作者多是交叉作業(yè)，如此一來(lái)，一旦溝通不到位，就會(huì )出現漏洞，軟件錯誤就不可避免。DCS系統軟件修改需要嚴格遵照規定執行，同時(shí)針對修改進(jìn)行備份，如遇數據丟失，就可以借助備份進(jìn)行修復。軟件故障主要有以下三種：主CPU和從CPU的組態(tài)信息不相一致，致使CPU無(wú)法完成初始化;網(wǎng)絡(luò )通訊壓力過(guò)大，造成系統混亂;某元件更新后，相關(guān)的參數沒(méi)有相應改變。
1.4 電源故障
電源故障會(huì )直接導致DCS系統控件功能失靈，停止運作，造成經(jīng)濟損失，控制電源不夸張地說(shuō)就是DCS系統的“生命線(xiàn)”。一些尤其重要的電源如果發(fā)生故障，就會(huì )直接影響到保護邏輯以及其他控制邏輯有序穩定的工作，甚至會(huì )導致一些連鎖關(guān)系的驅動(dòng)元件誤動(dòng)作，造成嚴重生產(chǎn)事故。電源常見(jiàn)故障有：(1)接線(xiàn)頭壓接不牢或者接插不穩，出現接觸不良狀況;(2)CPU出現問(wèn)題或者是保險配置不合理，使電源被切斷;(3)電源線(xiàn)布線(xiàn)缺乏科學(xué)性，與那些有著(zhù)強烈磁干擾的設施距離過(guò)近;(4)種種原因導致模件損傷。
2 預防措施
2.1 抗信號干擾
即使是輕微的信號干擾，也可能造成通信故障，影響系統工作，引發(fā)系統癱瘓，或者信號干擾直接干擾到進(jìn)DCS的信號，從而產(chǎn)生誤動(dòng)作等等都會(huì )帶來(lái)巨大損失，如何更好地抗信號干擾，可以預防采取這樣一些措施：第一，在粉刷中央控制室四周的墻壁之前，有必要安裝一層密集的鋼絲網(wǎng)，接著(zhù)再與PE接地系統相互連接起來(lái)，這樣就可以有效避免強電磁場(chǎng)巨大的干擾。第二，動(dòng)力設備最好不用串聯(lián)的方式讓它們接地，盡可能地讓動(dòng)力設備與接地線(xiàn)保持距離。第三，采用雙回路冗余電源系統為DCS供電，始終保持UPS一直供電不間隔，提高電源、電路的總體抗干擾水平。第四，所有模擬量信號進(jìn)DCS系統都必須用屏蔽電纜連接，屏蔽層需專(zhuān)門(mén)做好屏蔽接地，其對地電阻必須在1Ω以下。第五，盡可能屏蔽DCS系統周?chē)臒o(wú)線(xiàn)電。
2.2 UPS電源維護
定時(shí)借助紅外線(xiàn)測溫儀測量關(guān)鍵接線(xiàn)端子的實(shí)際溫度，同時(shí)予以詳細記錄，如果有升溫，要格外留心;借助萬(wàn)用表對電源電壓進(jìn)行測量，記錄數據，如有波動(dòng)，要格外留心;DCS系統檢修或者停機階段，及時(shí)進(jìn)行切換實(shí)驗，監測冗余CPU能否自動(dòng)切換并處于正常工作狀態(tài);檢查I/O模件，一些老化和腐蝕的電氣連接件要及時(shí)更換;嚴格遵照電池使用規則進(jìn)行充電或者是放電;對風(fēng)扇進(jìn)行檢查，必要時(shí)進(jìn)行清理，使風(fēng)道能夠暢通無(wú)阻。
2.3 DCS軟、硬件系統運行和管理
2.3.1 運行管理。所謂的運行管理就是指日常巡檢、軟件管理、備件管理等等。軟件是DCS系統的核心，程序復雜，其組態(tài)和修改都必須依照規定執行，同時(shí)備份修改信息，防止因數據丟失所引起的故障;倘若遭遇DCS裝置出現問(wèn)題，需要用備件進(jìn)行替換，安裝使用之前，一定要對其功能有一個(gè)全面測試，避免整個(gè)系統故障再次發(fā)生。
2.3.2 檢修管理。檢修管理重視檢修工藝和檢修程序，為了使DCS系統的穩定運行質(zhì)量有所保障，能夠長(cháng)時(shí)間正常作業(yè)，必須定時(shí)定期進(jìn)行大檢修，例如軟件備份、清掃電源、零部件清潔等等。
伴隨著(zhù)科技的發(fā)展，DCS控制系統日臻成熟完善，并越來(lái)越廣泛地應用到各個(gè)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，成為其中不可或缺的自控設備，DCS強大的功能，為工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟效益。