DCS系統(tǒng)長期不間斷運行要點

1、DCS系統(tǒng)長期不間斷運行維護要點馬維遷 概述隨著電廠實際應用的要求，DCS系統(tǒng)已從一個較為獨立的控制島，發(fā)展成為一個同外系統(tǒng)接口越來越多的控制系統(tǒng)，因此對DCS系統(tǒng)的網絡維護也變得越來越重要。 概述隨著DCS系統(tǒng)的應用越來越廣泛，生產裝置及操作人員對其依賴性越來越嚴重。所以系統(tǒng)的安全性、可靠性、穩(wěn)定性問題更加突出。我們希望系統(tǒng)盡量不出現(xiàn)故障或出現(xiàn)故障能盡快查出故障所在，并盡快恢復系統(tǒng)正常運行。選擇合適、可靠的DCS系統(tǒng)很重要，但維護管理好系統(tǒng)使之保持安全穩(wěn)定長周期高效運行，降低故障率更顯重要。 對自己使用的對自己使用的DCS系統(tǒng)安全可靠性要有準確系統(tǒng)安全可靠性要有準確的判斷，對存在的問題要及時

2、解決。的判斷，對存在的問題要及時解決。 1.系統(tǒng)規(guī)模要適中，要考慮到工序之間的參系統(tǒng)規(guī)模要適中，要考慮到工序之間的參數(shù)關聯(lián)盡量實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，但不能貪大過于數(shù)關聯(lián)盡量實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，但不能貪大過于集中集中 某項目分一二期建設，原計劃二期投用后二者合二為一，構成一套完整的系統(tǒng)。但在實際運行中發(fā)現(xiàn)一二期裝置設備檢修不同時進行，造成DCS沒有檢修機會。同時整套系統(tǒng)28個操作站，25個控制站，只有1個PLUS站（工程師站），一旦PLUS站故障，對各操作站都有影響。于是在與DCS廠家共同研究并采取硬接線解決部分數(shù)據(jù)通訊問題后將系統(tǒng)徹底分為兩個獨立的系統(tǒng)，解決了影響安全穩(wěn)定運行和設備檢修的問題，可靠性大大增強

3、。 2.系統(tǒng)要穩(wěn)定運行，外圍條件必不可少系統(tǒng)要穩(wěn)定運行，外圍條件必不可少 外圍條件外圍條件（1）某項目一二期DCS系統(tǒng)同時失去對生產裝置控制作用，原因是二者共用的UPS系統(tǒng)出現(xiàn)故障，系統(tǒng)因失電而自動關閉，險些造成重大事故。為解決此問題將一二期DCS系統(tǒng)分別采用不同的UPS電源，并采用雙電源結構，徹底杜絕了事故根源。 外圍條件外圍條件(2) 某項目一期DCS與空壓機的通訊同時發(fā)生報警現(xiàn)象，且兩天內出現(xiàn)兩次。經檢查DCS卡件、接線均無異常。經現(xiàn)場檢查并詢問操作人員得知出現(xiàn)報警時操作人員在DCS機柜旁使用手機，分析判為因電磁干擾造成通訊報警。后在機柜旁劃定警戒線并嚴格控制手機、對講機使用，沒再發(fā)生報

4、警現(xiàn)象。 外圍條件外圍條件(3) DCS操作站、控制柜定期除塵對減少操作站死機和卡件故障非常有效。 外圍條件外圍條件(4) 現(xiàn)場儀表檢修前對DCS相應端子進行拆線處理對DCS卡件和系統(tǒng)保護作用非常明顯。 外圍條件外圍條件(5) 為系統(tǒng)選用安全柵不僅能起到對現(xiàn)場的隔離和防暴作用，同時對系統(tǒng)也是很好的保護屏障。我們對比同樣在94年投用的同一品牌的兩套系統(tǒng)，使用安全柵的DCS系統(tǒng)卡件故障機率比不用安全柵的系統(tǒng)低40%以上。 外圍條件外圍條件（6）系統(tǒng)各主要部件具有一定的壽命周期，）系統(tǒng)各主要部件具有一定的壽命周期，應在其預期壽命結束前及時進行更新?lián)Q代，應在其預期壽命結束前及時進行更新?lián)Q代，避免系統(tǒng)出

5、現(xiàn)突然故障引起設備、工藝事故。避免系統(tǒng)出現(xiàn)突然故障引起設備、工藝事故。操作站硬盤和操作站硬盤和I/O卡件的保險卡件的保險 ，6 8年 系統(tǒng)使用的電源部件發(fā)熱量較大、繼電器動作頻繁、顯示器、硬盤等屬于壽命周期短容易損壞的部件，應準備備件并定期更換 外圍條件外圍條件（7）系統(tǒng)軟件隨著廠家不斷功能完善和硬件系統(tǒng)軟件隨著廠家不斷功能完善和硬件版本的升級也要及時進行升級，確保系統(tǒng)運版本的升級也要及時進行升級，確保系統(tǒng)運行更安全更高效。行更安全更高效。 維護與管理在日常工作中，加強對系統(tǒng)的維護是防范系統(tǒng)故障發(fā)生提高系統(tǒng)安全可靠性的重要保障。 維護與管理日常維護預防性維護故障維護維護與管理-日常維護(l)

6、完善 DCS 系統(tǒng)管理制度。 完善 DCS 系統(tǒng)管理制度DCS系統(tǒng)的運行管理是指系統(tǒng)的巡檢，熱工保護的投退，DCS軟硬件的監(jiān)督管理。 1.1 軟件的備份管理，應用軟件(數(shù)據(jù)庫)應及時備份，對極小的改動可做記錄；對數(shù)據(jù)庫的修改同時要保存到工程師站，還應保存到軟盤或其他硬盤上。但注意備份磁盤不應超期使用，以防數(shù)據(jù)丟失。 1.2 軟件檢查與功能試驗，應按照計算機設備的通用方法檢查，主要是檢查各級權限的設置：嚴禁使用非DCS軟件：嚴禁未授權人員進行組態(tài)。 1.3 熱工保護的投退應嚴格執(zhí)行工作票制度，檢修某一運行設備時，要采取正確隔離措施，以防發(fā)生相關設備的聯(lián)反應。 維護與管理-日常維護(2) 保證空調

7、設備穩(wěn)定運行，保證室溫變化小于5/h，避免由于溫度、濕度急劇變化導致在系統(tǒng)設備上的凝露。 維護與管理-日常維護(3) 加強防靜電措施和良好的屏蔽，盡量避免電磁場對系統(tǒng)的干擾。系統(tǒng)正常運行時，室內禁止使用電動工具，大功率電氣設備應遠離系統(tǒng)至少 20 米。如前述的空壓機通訊報警即屬于這類問題。 維護與管理-日常維護(4) 注意防塵，現(xiàn)場與控制室合理隔離，并定時清掃，保持清潔，防止粉塵對元件運行及散熱產生不良影響。定期清洗系統(tǒng)降溫風扇和機柜過濾網。顯示器每半年至少拆檢檢除塵一次， DCS 卡件每年至少除塵一次。否則容易造成操作站死機、運行速度慢等故障，情況嚴重的會造成卡件損壞。 維護與管理-日常維護

8、(5) 控制室要有安全可靠的接地系統(tǒng)等。接地方面，系統(tǒng)一定要有獨立的接地極，接地電阻小于4歐姆。 維護與管理-日常維護 (6) 嚴禁使用非正版軟件和安裝與系統(tǒng)無關的軟件。軟件備份應在控制室和之外的地方分別存放。 常見問題過程通道故障過程通道故障出現(xiàn)最的多的是IO卡故障：IO卡故障一般的判斷與處理，通過系統(tǒng)診斷，更換通道或通過更換備用件處理，至于其內部元件老化或是其他原因造成的損壞，一般熱控制人員不好判斷。IO卡的檢修一般是由廠家處理，目前的熱控檢修人員的手段還不能達到像檢修常規(guī)儀表那樣檢修。而且生產廠家的IO卡件已制造成一體化的趨勢，這樣只能購買備件。好在這類故障只是在調試階段出現(xiàn)較多，正常運

9、行中出現(xiàn)幾率很低。一次元件或控制設備出現(xiàn)故障有時不能直接被操作員發(fā)現(xiàn)，只有異?；驁缶蟛磐ㄖ獰峥厝藛T處理。這樣對檢修人員和運行人員的素質要求就要提高，運行人員要詳細介紹故障前后的狀態(tài)便于熱控檢修人員能夠快速、準確地處理缺陷，減少故障的擴大化，另外許多DCS廠家在產品宣傳上都支持卡件熱撥，做為控制人員，在運行中更換卡件時一定要做好安全防護措施否則會引起系統(tǒng)變化或負荷變化，尤其數(shù)字量卡件。 常見問題對于操作員站死機無論國產與進口設備都有相關的報道，那么究其原因比較多，硬盤或卡件故障，冷卻風扇負荷過重等等，有時會發(fā)生人為操作現(xiàn)象，一般在修改控制邏輯下裝軟件重啟設備或強制設備保護信號時，最易發(fā)生操作事

10、件，輕則設備異常，重則易造成設備停運后果非常嚴重；對死機后重啟，不同廠家的啟動時問不同，少則幾十秒，多則幾分鐘，人為該操作發(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。 常見問題球標操作不正常，一般是由于機械裝置長期工作、老化、污染、點通斷不可靠、電纜插件不牢等這樣的就需要換檢查即可。 常見問題控制操作失靈：是由于球標的操作信號沒有正常改變過程通道的狀態(tài)，造成操作失效，這是2個方面造成的，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，再檢查操作遠必要時進行重起初始操作。 常見問題對于薄膜鍵盤主要是鍵盤接

11、觸不良信號電纜松動或主機誤動鍵盤或啟動不完整都可以導致其功能不正常應用針對不同情況處理。 常見問題打印機不工作一般是由于配置的原因，這樣的故障應檢查打印機的設置及其硬件是否正常進行處理。報表軟件功能不強主要表現(xiàn)在由于打印機打印報表和SOE等造成死機，或者打印機的SOE記錄時問與實際情況不符；SOE打印瀏覽后不能返回歷史曲線；SOE時間順序不一致有時偏差很大，這會延誤事故分析的進展時，有時還會誤導分析方向，SOE問題既與系統(tǒng)設計不合理，SOE點沒完全集中在一個DPU上的有關，也與系統(tǒng)硬件及軟件設計考慮不周有關。這種故障的出現(xiàn)，通過分析認為這主要是對電廠的總體方面考慮的不太完美，在小的方面還不夠仔

12、細會出現(xiàn)這樣那樣的故障，針對這種情況要認真對待，不放過蛛絲馬跡，與廠家認真研究提出問題進一步完善，讓該系統(tǒng)更好地為生產服務。 常見問題電源故障：電源故障問題較多，保險配置不合理，備用電源不能自投，電源波動引起保護誤動及接插頭接觸不良易造成無電源。針對電源故障處理相對比較容易。首先，認真核對保險的配置及容量，真正起到保險的作用；其次，UPS的配備很重要，它可以在電源波動時也能保證系統(tǒng)正常供電，而且要考慮冗余和備用問題。 常見問題干擾造成的故障：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

13、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。主從過程處理機之間在機組運行時，除非萬不得以，盡量不要人為切換，已防產生干擾，如必須切換，應采取措施，先將控制切手動，以免對機組運行工況產生影響。對電子設備問、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。 維護與管理-預防性維護每年應利用大修進行一次預防性的維護，以掌握系統(tǒng)運行狀態(tài)，消除故障隱患。大修期間對DCS系統(tǒng)應進行徹底的維護內容包括 維護與管理-預防性維護(1)系統(tǒng)冗余測試

14、：對冗余電源、服務器、控制器、通訊網絡進行冗余測試。 維護與管理-預防性維護(2) 操作站、控制站停電檢修。包括計算機內部、控制站機籠、電源箱等部件的灰塵清理。 維護與管理-預防性維護 (3) 系統(tǒng)供電、接地系統(tǒng)檢修檢查。并對UPS進行供電能力測試和實施放電試驗。對接地極進行接地電阻測試。 維護與管理-預防性維護 (4) 對系統(tǒng)卡件進行點檢。 維護與管理-故障性維護對 DCS 系統(tǒng)故障維護的關鍵是快速、準確地判斷出故障點的位置故障維護中的一些經驗總結維護與管理-故障性維護(1) DCS 系統(tǒng)往往具有豐富的自診斷功能。根據(jù)報警，可以直接找到故障點，并且還可通過報警的消除來驗證維修結果。 2008

15、 年，華魯恒升DCS維護人員巡檢發(fā)現(xiàn) Delta V 系統(tǒng)網絡間斷報警，經過對網絡檢查并在線替換部件后判斷為凈化機柜室內光電轉換器工作不穩(wěn)定。 維護與管理-故障性維護(2) 對于系統(tǒng)硬件故障報警一定要讓操作人員清楚報警含義，他們是報警的第一發(fā)現(xiàn)者。將報警信息及時通知DCS維護人員能有效降低故障對生產的影響。 故障判別及處理方法 DCS 系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，用最短時間淮確分析和診斷故障發(fā)生的部位和原因是當務之急。 故障判別及處理方法 (l) 首先檢查是否為操作人員、維修人員誤操作引起的故障。如：因退出操作權限而不能操作，手動調節(jié)時鍵盤輸人數(shù)據(jù)錯誤，聯(lián)鎖切換不當，回路檢修造成短路或接地，等等。 故障

16、判別及處理方法 (2) 利用DCS系統(tǒng)的自診斷測試功能和硬件故障指示燈來確認故障原因和故障所在。分清是儀表故障還是DCS系統(tǒng)故障，若是 DCS系統(tǒng)故障，進一步判斷出是硬件故障還是軟件故障。 故障判別及處理方法 (3) 進行DCS卡件更換時一定要確認能否在線更換，冗余卡件切換對工作是否有影響。某系統(tǒng)在更換冗余電源卡時出現(xiàn)控制器不工作現(xiàn)象，原因是主電源卡輸出電壓低，冗余電源卡拔掉后，控制器因主電源卡電壓低而不工作。 故障判別及處理方法 (4) 進行軟件故障處理并需要下裝時，要確認系統(tǒng)是否允許在線下裝。比較可靠的方法是進行增量下裝，同時將下裝可能影響的參數(shù)和閥門強制手動，可以有效避免對設備運行的影響

17、。 故障判別及處理方法 (5) 系統(tǒng)故障一定要查清原因，否則可能會造成替換上的卡件或模塊會再次損壞。 故障判別及處理方法 (6) 根據(jù)我們的經驗，系統(tǒng)軟件下裝、停送電操作執(zhí)行唱票、復誦制度對杜絕誤操作，提高檢修過程的安全可靠性，具有非常明顯的作用。 故障判別及處理方法其他 tips故障判別及處理方法 1、查看監(jiān)控畫面的數(shù)據(jù) 出現(xiàn)以下情況時，說明控制系統(tǒng)發(fā)生問題，應立即通知微機維修人員維修，同時操作工到現(xiàn)場進行處理。 故障判別及處理方法 (1) 經常變化的數(shù)據(jù)長時間不變，且?guī)讉€數(shù)據(jù)或所有數(shù)據(jù)都不變。 (2) 控制分組畫面中，手動自動無法切換，或手動輸入數(shù)據(jù)后，一經確認，又恢復為原來的數(shù)據(jù)，修改不

18、過來。 (3) 趨勢圖畫面中，幾條趨勢都為直線不變。 (4) 監(jiān)控畫面中，多個數(shù)據(jù)同時波動較大。 故障判別及處理方法判斷波動數(shù)據(jù)是否為工藝上相關參數(shù)，若是相關參數(shù)則通知儀表及微機人員檢查，看是否某調節(jié)系統(tǒng)波動引起相關參數(shù)變化，同時將相關調節(jié)系統(tǒng)打到手動狀態(tài)，必 要時到現(xiàn)場進行調節(jié)。如某裝置中，壓力正常時為l967MPa，如果突然大范圍波動，此時勢必引起下游的中壓系統(tǒng)、低壓系統(tǒng)壓力波 動，這種情況是由于幾個相關參數(shù)中某一參數(shù)波動引起其他參數(shù)變化，并不是控制系統(tǒng)本身故障。 若波動數(shù)據(jù)工藝上彼此并無直接影響，則可能為微機某卡件發(fā)生故障，立即將相關自調系統(tǒng)打到手動調節(jié)，必要時到現(xiàn)場進行調節(jié)，同時，通知

19、微機及儀表人員檢查。 故障判別及處理方法 2、查看操作站工作情況 故障判別及處理方法 當發(fā)現(xiàn)某個操作站死機， 監(jiān)控畫面數(shù)據(jù)不刷新，調節(jié)畫面不起作用，查看右上方系統(tǒng)報警指示燈是否正常，并檢查其他操作站是否工作正常，若正常，則僅該操作站有問題，通知微機維修人 員修理。若其他操作站數(shù)據(jù)也不變，則為系統(tǒng)通訊網絡出現(xiàn)故障，立即通知維修人員檢查網絡設備的運行情況，進行修復。 故障判別及處理方法3、觀察操作站的斷電情況 故障判別及處理方法若部分操作站突然無顯示，則說明UPS或保安電斷電，立即通知微機維修工進行維修。若有電的操作站可正常監(jiān)控，此時不會影響控制系統(tǒng)的正常調節(jié)。 故障判別及處理方法4、注意控制站全

20、部斷電的情況 故障判別及處理方法由于所有控制站設備均為雙路供電，一路UPS，一路保安電，所以這種情況的發(fā)生幾率很小。 當控制站全部斷電后，監(jiān)控畫面上兩個系統(tǒng)報警紅燈亮，通訊中斷，數(shù)據(jù)全部不刷新，所有自調系統(tǒng)完全失控，調節(jié)閥將恢復到初始狀態(tài)，氣開閥全關，氣關閥全開。此時，應立即緊急處理或停車，同時到現(xiàn)場進行操作。 故障判別及處理方法5、注意所有操作站全部斷電的情況 故障判別及處理方法查看控制站電源指示燈是否正常，卡件診斷指示燈有無故障紅燈，綠燈表示卡件正常工作，若以上都正常，則可以確定控制站工作正常，自調系統(tǒng)工作正常，只是操作工暫時看不到監(jiān)控畫面，且不能對現(xiàn)場進行遙控操作，立即通知微機維修人員進行維修，并到現(xiàn)場進行監(jiān)控。 幾點建議建議1.在機組運行時，原則上不再進行軟、硬件的改動。 建議2.日常維護過程中，在不需要修改DPU組態(tài)的情況下，應以opr級別登錄工程師站，工程師站所有的共享目錄只能是只讀模式 建議3.對DCS系統(tǒng)