仪控DCS故障诊断及处理

兖矿鲁南化工有限公司 张衍更 王 力

DCS系统在工业生产过程的广泛应用，它是集计算机技术、控制技术、通讯技术和CRT技术为一体的综合性高技术产品，它就像工艺人员的眼与手，对整个工艺进行集中监视、操作、管理。而它的可靠性、稳定性，也使人们对整个系统要求越来越高。人们希望DCS系统尽量少出故障，又希望DCS系统一旦出现故障，能尽快诊断出故障部位，并尽快修复，使系统重新工作。

下面简单介绍故障大体分类及故障诊断的一般方法。

一、DCS系统故障的分类

为了便于分析、诊断DCS系统故障发生的部位和产生原由，可以把故障大致分为如下几类：

1.现场仪表设备故障

现场仪表设备包括与生产过程直接联系的各种变送器、各种开关、执行机构、负载等。现场仪表设备发生故障，直接影响DCS系统的控制功能。在目前的DCS的控制系统中，此类故障占绝大部分。这类故障一般是由于仪表设备本身的质量和寿命所致。

2.系统故障

这是影响系统运行的全局性故障。系统故障可分为固定性故障和偶然性故障。如果系统发生后可重新启动，使系统恢复正常，则可认为是偶然性故障。相反，若重新启动不能恢复。而需要更换硬件或软件，系统才能恢复，则可认为是固定性故障。这种故障一般是由设计不当或系统运行年限所致。

3.硬件故障

这类故障主要指DCS系统中的模板(特别是I/O板)损坏造成的故障。这类故障比较明显且影响是局部的，它们主要是使用不当或间较长，模板内元件老化所致。

4.软件故障

这类故障是软件本身所包含的错误所引起的。软件故障又可分为系统软件故障和应用软件故障。系统软件是DCS系统带来的；若设计考虑不周，在执行中一旦条件满足就会引发故障，造成停机或死机等现象，此类故障并不常见。应用软件是用户自己编定的，在实际工程应用中，由于应用软件工作复杂，工作量大，因此软件错误几乎难以避免，这就要求在DCS系统调试及试运行中十分认真，及时发现并解决。

5.操作、使用不当造成故障

在实际运行操作处有时会出现DCS系统某功能不能使用或某控制部分不能正常工作，但实际上DCS系统并没有毛病，而是操作人员操作不熟练或操作人员操作错误所引起的。这对于初次使用DCS系统的操作工较为常见。

二、故障的分析诊断、处理

DCS系统一旦出现故障，正确分析和诊断故障发生的部位是当务之急。故障的诊断就是根据经验，参照发生故障的环境和现象，来确定故障的部位和原因一。这种诊断方法因DCS系统产品不同而有一定差别。

DCS系统故障诊断处理可按下列步骤进行：

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、模板安装错误、现场操错误等。供电电源错误可检查电源开关、供电线路、保险及供电卡件；端子接线错误可检查位号是否对应、端子是否松动、压接线是否压上导线绝缘层；模板安装错误可检查卡件地址是否对应、卡件是否插接到位。

2.是否为DCS系统操作错误引起的故障。这类故障常见的有某整定参数整定错误，某设定状态错误造成的。这类故障应仔细检查系统组态。

3.确认是现场仪表设备故障还是DCS系统故障。若是现场仪表设备故障，检查相关的信号电缆及现场仪表，是否存在信号传输或变送器故障。在拆装变送器时，应避免供变送器的电源直接接地，以免损坏卡件。

4.若是DCS系统本身的故障，应确认是硬件故障还是软件故障。

5.若是硬件故障，可根据硬件故障指示灯的提示找出相应硬件故障部位，对于没有故障提示的硬件，一般使用替换法来确认模件是否损坏。

6.若是软件故障，还应确认是系统软件还是应用软件故障。若是系统软件有故障。可重新启动看能否恢复，或重新装载系统软件重新启动；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。

7.利用DCS系统的自诊断测试功能，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。

三、常用的故障定位方法

1.直接判断法：根据故障现象、范围、特点以及故障发生的记录，直接分析、判断产生的原因和故障部位，查出故障。

2.外部检查法：对一些明显的有外部特征的故障，通过外观检查，判断故障部位，如插头松动、断线、碰线、短路、虚焊、虚接等等。

3.替换对比法：对怀疑有故障的部件，用备件或同样的插卡部件、元件进行替换、或相互比较。但是要注意，替换前要排除危害性故障，如电源故障，负载短路引起元件损坏的故障。若不排除，则替换上的元件会继续损坏。

4.分段查找法：当故障范围不明时，可对故障部件、线路分段。逐段分析检查、测试或替换。

5.隔离法：可以分段查找法配合使用。将某些部件或线路暂时断开，观察故障现象变化情况，逐步缩小怀疑对象。