DCS系统巡检.docx

1、DCS系统巡检DCS系统巡检一、DCS系统巡检1、定时巡检：每天1次在规定时间巡检。2、做好除尘工作：定期做好控制柜、操作台外表卫生清洁工作；定期对机柜内计算机、控制站、风扇等表面定期打扫卫生；定期更换机柜过滤网。定期检查控制柜、操作台风扇运行，损坏后及时更换。3、巡检内容：1）、环境检查：DCS系统要求的运行环境：温度15至28；振动振幅0.5mm；湿度45%至70%，不结露；含尘量达到二级标准。这样，洁净的空气可以避免产生通风不畅，灰尘聚集到电路板和机架槽的表面，形成覆盖层产生的不利影响：积尘受潮后，形成局部短路，造成卡件工作异常或损坏。在日常巡检中我们对DCS室内中央空调的运行状况的定期

2、检查，发现空调设备不正常运行或室内温度、湿度异常时，要及时处理。2）、每天的例行检查和维护。检查各CPU、I/O卡件、电源模块的工作状态，通过眼看(看状态指示灯是否在正常指示位，有无报警指示等)，耳听(听电源和冷却风扇运行有无摩擦等其它异常声音)，手摸(触摸电源表面确认温度是否正常)，提前发现设备可能存在的故障隐患并及时处理；3）、每天巡检时还查看DCS画面设备状态图，确定各系统设备的包括节点及网络状态是否正常运行或工程师站、操作站有无死机现象，如有设备运行异常，则应做好措施并及时恢复正常。此外还检查操作站的历史趋势及SOE系统是否能正常记录最近时间的历史数据，查对温度补偿值及每天的重要报警历

3、史数据，便于及时发现系统设备的异常。4）、建立建全DCS维护检修系列管理制度，对影响系统安全的操作权限，组态修改、计算机软件管理、系统防病毒等应有详细的要求规定；DCS信号强制、历史数据调用管理、重要联锁投入/切除等严格管理，特别是装置运行期间原则上不进行组态的修改或硬件的改动，防止系统发生意外，造成装置停运。5）、定期检查各控制器的负载情况，定期测试CPU负荷率，确定所有控制站的中央处理单元恶劣工况下的负荷率不超过60%，操作站、数据管理站的中央处理单元恶劣工况下负荷不超过40%，如果测试数据接近上限值，不得再增加点数或增加CPU负荷的其它操作。6）、检查控制柜、控制主机、显示器、鼠标、键盘

4、、网络设备、电源线、通讯线、信号线等硬件是否完好。二、DCS系统故障判断处理1、故障维护内容：系统在发生故障后应进行维护，其关键是快速、准确地判断出故障点的位置，主要包括以下工作：1）DCS系统往往具有丰富的自诊断功能。根据报警，可以直接找到故障点，并且还可通过报警的消除来验证维修结果。2）通信接头接触不良会引起通信故障，确认通信接头接触不良后，可以利用工具重做接头；通信线破损应及时更换。3）某个卡件故障灯闪烁或者卡件上全部数据都为零，可能的原因是组态信息有错、卡件处于备用状态而冗余端子连接线未接、卡件本身故障、该槽位没有组态信息等。4）当某一生产状态异常或报警时，我们可以先找到反映此状态的仪

5、表，然后顺着信号向上传递的方向，用仪器逐一检查信号的正误，直到查出故障所在。5）当出现较大规模的硬件故障时，最大的可能是由于DCS系统环境维护不力而造成的系统运故障，除当时采取紧急备件更换和系统清扫工作外，还要及时和厂家取得联系，由厂家专业技术支持工程师进一步确认和排除故障。2、故障判别及处理方法。1）、查看监控画面的数据出现以下情况时，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

6、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。如水溶液全循环装置中，尿素合成塔压力正常时为l9.67MPa，如果突然大范围波动，此时势必引起下游的中压系统、低压系统压力波动，这种情况是由于几个相关参数中某一参数波动引起其他参数变化，并不是控制系统本身故障。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。2）、查看操作站工作情

7、况当发现某个操作站死机，监控画面数据不刷新，调节画面不起作用，查看右上方系统报警指示灯是否正常，并检查其他操作站是否工作正常，若正常，则仅该操作站有问题，通知微机维修人员修理。若其他操作站数据也不变，则为系统通讯网络出现故障，立即通知维修人员检查网络设备的运行情况，进行修复。3）、观察操作站的断电情况若部分操作站突然无显示，则说明UPS或市电断电，立即通知微机维修工进行维修。若有电的操作站可正常监控，此时不会影响控制系统的正常调节。4）、注意控制站全部断电的情况由于所有控制站设备均为双路供电，一路UPS，一路市电，所以这种情况的发生几率很小。当控制站全部断电后，监控画面上两个系统报警红灯亮，通

8、讯中断，数据全部不刷新，所有自调系统完全失控，调节阀将恢复到初始状态，气开阀全关，气关阀全开。此时，应立即紧急处理或停车，同时到现场进行操作。5）、注意所有操作站全部断电的情况此时，查看控制站电源指示灯是否正常，卡件诊断指示灯有无故障红灯，绿灯表示卡件正常工作，若以上都正常，则可以确定控制站工作正常，自调系统工作正常，只是操作工暂时看不到监控画面，且不能对现场进行遥控操作，立即通知微机维修人员进行维修，并到现场进行监控。6）、调节阀仪表气源压力低或仪表空气全部断气当发现多个自调系统失灵，监控画面上自调阀阀位在全开或全关位置，立即检查仪表气源压力，若气源压力小于0.4MPa，则不正常，检查气源管

9、道有无堵塞或漏气现象；若气源压力小于0.2MPa，立即进行紧急停车。将监控画面上的自调系统全部打到手动，将调节阀阀位调到安全位置，通知仪表工检查气源，同时到现场进行操作，关闭调节阀两端的截止阀，用旁路阀操作。总之，DCS发生故障时，操作工应掌握一定的判别方法，及早发现问题，进行适当处理，可以避免或者减少对工艺控制的影响3典型故障判断处理1）、操作员站失灵或死机处理究其原因比较多，操作不当造成运行程序破坏或丢失、主机硬盘、卡件故障或计算机冷却风扇异常工作及计算机软件运行故障等都可能造成操作员站死机，此外造成计算机死机的相当部份原因是由于人员的不正确操作，如同时打开多个进程，或同时对同一操作端进行

10、频繁的过快点击操作，不给计算机响应时间，从而导致计算机的资源占用冲突，网络通信拥挤造成操作员站不正常工作。对于操作员死机，一般方法都要重新启动计算机，运行工程文件，登录用户。2）、过程通道故障过程通道出现故障机率不太多，一般是I/O卡件故障：I/O卡件故障一般的判断与处理，通过系统诊断，更换通道或通过更换备用件处理，至于其内部元件老化或是其他原因造成的损坏，一般热控人员不好判断，I/O卡的检修一般是由厂家处理，目前的热控检修人员的手段还不能达到像检修常规仪表哪样检修。而且厂家的I/O卡件制造形成一体化的趋势，这样只能购买备件。一次元件或控制设备出现故障有时不能直接被操作员发现，只有异常或报警后

11、才通知热控检修人员处理。这样对检修人员和运行人员的素质要求就要提高，运行人员要详细介绍故障前后的状态便于热控检修人员能够快速、准确地处理缺陷，减少故障的扩大化，许多厂家产品在宣传上都支持卡件带电插拔，作为控制人员，在运行中更换I/O卡件时一定要做好安全防护措施否则会引起系统设备控制状态的变化或负荷大的波动变化。3）、干扰造成的故障干扰会影响模拟量的信号正确显示，严重的会影响系统参数的准确调整，进而影响装置的安全性与经济性。分析干扰产生因素很多，主要是因为系统屏蔽和接地解决不好所致，DCS要求单点接地，一般对进入DCS信号电缆的屏蔽层都采取在DCS机柜侧单侧接地，再并接到DCS专用接地电缆上，满

12、足系统接地要求。但真正严格实现单点接地非常难，进入DCS有大量现场信号，任何一个信号电缆屏蔽层在现场都有短接地的可能，这样易造成整个DCS事实上不只一点接地，另外还有电厂可能会因为现场环境条件限制或出于安装时经济性考虑，许多DCS不能严格做到强电电缆与控制电缆的完全隔离。此外还有DCS的干扰信号可能由本身造成的。那么对于DCS的接地问题越来越引起人们的重视，尤其在电力行业，大功率电器设备的启动和停止都会干扰DCS的控制信号，造成不必要的故障。为了防止干扰信号串入系统，一定要严格执行屏蔽和接地要求和方式，信号线远离干扰源。4）、电源故障DCS设备电源一般都采取冗余配置设计，一路电源故障另一路应能

13、及时切换自投，保证对DCS的持续不间断供电.但由于电源这样哪样的故障引发的DCS异常事例还是比较多：如空开配置不合理引起电源保护越级动作，为DCS供电的UPS系统在外供工作电源失去后备用电源或后备电池不能及时自投、DCS本身电源板块故障或DCS电源电压波动或电压达不要要求等故障都会为DCS系统安全运行埋下隐患，造成DCS不能正常工作.所以下花园发电厂热控维护专业加强对系统电源的日常检查，保证备电能正常工作。并重点考虑逐步完善防电源波动措施和解决备用电源及时切换自投问题。TPS巡检指导1TPS系统配置及功能1.1LCN网络（管理网）：冗余的LCNA/B缆一对，1分钟切换一次。UCN网络（控制网）

14、：冗余的UCNA/B缆四对，5分钟切换一次。1.2网络节点的功能：HPM：高性能过程处理器，扫描和控制TPS系统过程数据。HPM作为一种控制设备，通过UCN网络连接到TPS系统中。它由HPMM、IOP、FTA及通讯电缆等组成，完成数据采集及控制任务。HPM具有较好的灵活性，可进行高效的扫描和控制。系统均配置冗余结构，保证安全性。具有多处理结构系统负荷低。能通过SI串行接口卡与MODBUS兼容子系统进行双向通讯。可以通过CL语言编程实现特殊算方法或复杂控制功能。可以在线灵活修改数据点的分配，所有卡件可以带电插拔、更换。HM：历史模件，具有文件服务器的功能，可以实现文件的存储与备份、为节点安装提供

15、支持文件、监视活动过程、采集历史数据等。其中系统事件在系统性能的观测、调整和故障排除等方面起着重要的作用，而过程历史数据用于生产过程的监控。NIM：网络接口模件，连接LCN和UCN，实现LCN和UCN的通讯技术和协议的转换，支持组态、通讯、报警、命令处理等功能。GUS：全局用户操作站，TPS系统人机界面，基于WindowsNT4.0平台的NativeWindows窗口使用，GUS平台具有过程操作和过程工程组态及设计的功能。电源：故障时DCS使用UPS供电，因此当装置发生主电源故障时，只要UPS不发生故障，短时间内DCS的供电不会中断，不影响操作。当主电源和UPS同时故障时，GUS操作台将停电，

16、不能进行操作，但控制柜HPM自身带备用电池供电，在20分钟内调节系统的控制不会中断；主电源故障联锁仍将动作。“死机”:指GUS对操作员的操作不响应。此时，若WINDOWS2000有响应，则可以重启动WINDOWS2000，此时若WINDOWS2000无反应，则应关掉操作台电源（电源开关在底部背面），关掉电源后一段时间再送电，重新启动操作台。重新启动WINDOWS2000，进入NativeWindows后，按操作台上的LOAD键，在屏幕上显示：WN1234X？，键入W，敲回车键，装入程序，等待屏幕显示NCF？N1234X？，键入N，敲回车键，等待操作台启动。“坏值”:就是指示或调节点的PV位置显

17、示-B（红色B），表示现场断线或数值超量程，若调节点发生坏值，在AUTO，CAS状态时，系统将自动将其置MAN，如果是调节系统，输出保持，此时应通知仪表人员进行处理。初始化（“INIT”）指在调节点的PV下方显示INIT，表示调节点正在初始化或调节器的OP断路，此时应通知仪表进行处理。PVSOURCE:（PV源）在AUTO状态时，该点的PV来自现场变送器的PV值；在MAN状态时，该点的PV保持或由操作人员输入，若该点带联锁，要现场处理变送器，此时可以使该点的PVSOURCE置MAN，保持PV或手动输入一个安全值。INACTIVE（ACTIVE）:INACTIVE指该点没有激活投用；ACTIVE

18、指该点已激活并投用。点处于INACTIVE时，PV显示坏值，OP输出保持，操作员不能操作（如果必要，通知仪表人员处理）2TPS使用过程中出现的故障及处理方法2.1通讯故障LCN缆通讯故障，如系统状态显示LCNA/BSUSPECT；UCN缆通讯故障，如UCNE故障、UCNA/B频繁出现Fail状态。I/OLINK电缆通讯故障，IOP软故障。GUS操作站与系统间的通讯故障。这些现象通常由设备损坏、电缆接头松动或外来电磁信号干扰等引起。处理方法：(可以借助LCNDIAGNOSIS工具判断故障点)更换损坏设备，如UCNE；重新将电缆进行连接，并用专用工具进行紧固；按系统标准要求做好接地工作。2.2硬件

19、故障INTERFACE卡、HPMM卡件或I/O卡件损坏；GUS机硬盘，显卡，网卡等的损坏；终端电阻故障。这些现象常由元器件本身损坏、高电压电流冲击、环境条件等引起。处理方法：对损坏的INTERFACE卡、HPMM或I/O卡件等进行更换；检查系统工作环境并加以改善，使之满足系统优化的要求。测量终端电阻阻值，对其进行紧固或更换。2.3软件故障GUS操作站：无法调出流程图或无法打开NativeWindow窗口；HM：硬盘数据不冗余，HMO报警，冗余硬盘数据库不同步等：NIM：无法实现冗余NIM之间的自动切换；HPMM：HPMM卡件SUSPECT；I/O卡件：BOXSOFTFAILURE，SLOTSO

20、FTFAILURE。处理方法：GUS操作站：a可以注销后重新登录；b将主机重启，NativeWindow重新装载；对于其它设备的软件故障，如果通过人为干预可以消除的则该设备可以继续使用，否则进行硬件更换。3系统维护3.1GUS站的维护GUS站是TPS系统唯一的人机接口。我厂GUS机使用的是键盘操作，每台GUS都能用作工程师站进行组态及流程图修改，使系统维护方便快捷。在LCNP详细画面可看到通讯正常时，LED为绿色常亮（显示的数据为GUS地址号），状态OK一秒刷新正常。LED绿色闪烁、黄色或红色则通讯不正常。当绿色灯闪烁时，流程图数据不变，将GUS机注销后重新登录。若黄色灯闪烁，将GUS机注销后

21、重新登录，如果不能变成常绿，将LCNP复位后重新装载。若红色闪烁，表明LCNP4自检未通过，可能是LCNP4板有问题或是通讯缆接触不良。用替换法更换新的LCNP4板，启机后重新装载，观察LEDS为绿色常亮则正常。若仍不正常，检查GUS与LCNP4通讯线是否接触良好。3.2HM维护HM在整个TPS系统中占有绝对重要位置，是网络数据库存贮核心设备。而在配置上还是不冗余的，仅是硬盘作成冗余。当一个硬盘坏，更换时做一次同步即可。HM巡检状态灯有自检灯、通讯灯、地址灯及故障LED。日常巡检时主要观察以上灯的状态确认是否正常。对于自检灯，正常状态应为绿色亮，不亮证明不正常；对于地址灯，正常时显示LCN地址

22、，不正常时显示故障代码；对于通讯灯，黄色表明正常，通讯时亮，不正常时不亮；对于故障LED，出现故障时红色亮，正常时不亮。3.3NIM维护NIM是LCN与UCN之间的网络接口模件，是两网之间进行通讯的唯一通道，NIM采用双冗余配置，当其中一个出现故障时，系统会自动切换到冗余的NIM上；而当二个NIM同时出现问题时，将使GUS站失去监控作用，造成HM与HPM通讯中断，影响生产。因此日常巡检时对NIM状态的查看是一项不可缺少的工作。3.4HPM维护HPM对于TPS系统，正如CPU对于计算机系统，它通过运算处理直接控制现场设备。HPM通过IOP卡件及FTA板与现场仪表相连接，实现数据采集、运算和控制。

23、仪表维护工在日常巡检时一般要检查HPM卡件状态灯指示情况，在正常状态下，所有状态灯应为绿色(或橙色)常亮，其中I0P状态灯为橙色时表示冗余配置时该卡件处于主处理器，若状态灯闪烁或者不亮，则说明有报警存在或卡件故障。在TPS系统中，HPM通讯控制卡的LED指示状态同GUS操作站中HPMM的状态是一致的，字母代码均表示该HPM的地址或故障代码。一般在系统上电后，若HPMM成功装载属性软件，则IOLINK卡的状态灯亮，否则不亮。3.5LCN网维护LCN网属令牌总线网，通过同轴电缆进行相互连接，通讯电缆两端装有75欧姆终端电阻。LCN与GUS主机相连的中介是MAU盒。LCN网有两根冗余电缆，正常时每分

24、钟切换一次，不正常时会出现故障代码。3.6UCN网维护当系统状态画面显示某些NIM和HPM报警并检查发现有噪音时，我们可以首先对噪音进行复位。若噪音持续增加，则对相关UCN缆连接情况和终端电阻进行检查紧固。若这些均正常，检查系统接地是否正常，若接地不正常则会引起噪音增加。同时对UCN缆、TAP、MODEM等进行检查，注意TAP隔离端和非隔离端的连接是否正确，必要时采取防静电防干扰措施。具体处理措施可参见LCN网进行。3.7CHECKPOINT数据库文件实际工作中，仪表工程师可能需要对某些过程点时及组态做些增加、删除或修改工作，此时应及时作一次CHECKPOINTHPM的文件。当然需要注意HPM

25、和NIM如果选择自动CHECKP0INT，TPS系统每4小时自动做一次CHECKPOINT，这在实际工作中存在很大安全隐患。因此，HPM、NIM一般禁止自动CHECKPOINT。当手动CHECKPOINT时，需将HPM保存两遍，NIM可不做。TPS系统巡检记录巡检人：巡检时间：年月日装置名称SBS-S201、BR-891、SEBS-861、PP-北线机柜室内温度低于27；高于27控制站内温度低于29；高于29清洁卫生情况较好；其它防小动物情况较好；其它操作站运行情况正常；其它控制器冗余投用情况正常；其它LCN网络状态正常；其它UCN网络状态正常；其它键盘鼠标状态正常；其它CRT状态正常；其它UPS运行状况正常；其它备注(巡检中发现的异常情况及处理措施):