化工企业DCS故障原因及其维护措施

高 扬

(大化集团大连碳化工有限公司，辽宁大连 116600)



化工企业DCS故障原因及其维护措施

高 扬

(大化集团大连碳化工有限公司，辽宁大连 116600)

随着社会科技化进程的不断加快,各个领域在不断实现自我创新,自我超越，追求卓越成就的同时，自然而然会忽视发展中所存在的问题和弊端，比如由于社会发展的需要，目前DCS监控系统成了各大企业必不可少的管理系统之一，与此同时，在DCS系统的运用上就出现了很多漏洞，如果不采取一些有效措施进行积极的改善和维护，那么将使得DCS系统无法真正发挥出应有的效能。

化工企业;DCS系统;故障分析;维护措施

就目前的发展形势而言，DCS系统应用极为广泛，尤其是在化工领域，用于对各种危险试剂、化工材料等易燃易爆物品的监控，对化工工厂的安全方面起到了至关重要的作用。然而，在化工企业大力推崇DCS系统的同时，也暴露出了对于系统本身存在的诸多问题与弊端，比如说系统故障这一问题，如不及时进行查找和改进，那么不但会影响DCS的监控性能，而且化工企业自身安全也得不到可靠的保障。

1 DCS系统在化工企业中的概述

关于DCS系统，大多数人可能对它处于一种闻所未闻的认识层面，以至于它在各个领域的应用得不到实质性的发挥，甚至是在某种程度上会影响到安全生产等问题。因此，只有对DCS系统有一个准确的了解和掌握,才能更加有助于DCS系统在化工领域的应用.

1.1 DCS系统简介

DCS系统称为集散控制系统，是一个以计算机为核心，通过微处理器接收信号的方式，结合控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调等特点设计出来的新型仪表控制系统。DCS系统由硬件系统和软件系统两部分组成，硬件系统中DCS级和控制管理级是组成DCS的两个最基本的环节。近些年来，DCS关联领域也有了许多新进展，特别是在电力、冶金、石化等各行各业都获得了极其广泛的应用。

1.2 DCS系统对化工企业的重要性

根据对化工企业的了解，化工企业主要是以加工工艺作为主要生产目标，其中包括燃料提纯、勾兑、深处理等一系列化工原料加工的工序，当前大多数化工企业采用的都是DCS系统作为工艺生产监控的重要组成部分，DCS系统的好坏不仅仅关乎着化工生产的效率与稳定，更时刻与生命财产安全紧密相连。一旦DCS系统出现故障，将会直接影响着整个生产线的运营状况，甚至会导致整个生产程序瘫痪。因此，只有保证DCS系统平稳有序的运行，才能使得化工生产得到一个良好的运作基础，才能成为化工企业生产线上的可靠保障。

2化工企业中DCS系统常见故障分析

DCS系统在各个领域应用广泛的同时，自然而然少不了会出现很多问题或者是故障，尤其对于化工企业来说，可能稍有操作不慎，就对DCS系统造成很大影响。为此，经过对化工企业中DCS系统的故障进行分析研究，大致归纳了以下几点。

2.1 系统运行故障

2.1.1 UPS故障

2013年4月，某化工备煤车间发生运行停产事故，事后查明，导致停产的原因是由于DCS系统中的UPS出现故障，直接导致电力供应不良，系统因为失去可靠性电源，致使系统自动关闭，幸好反应及时，没有造成更大的生产事故。

2.1.2 模块故障

模块作为DCS系统信号传输的关键响应装置，起着非常重要的作用，然而由于模块所引发DCS系统故障的时间也不在少数。2013年10月，某制油加工企业，在制油6.6T/d实验项目过程中，突然DCS系统的加氢装置发生报警，一号反应器所表现温度数值无法显示，其余正常运行。后经技术人员检查，发现一号反应器中的模块组态出现异常，所以导致DCS系统异常报警，之后又重新对模块组态进行了备份，系统又再次恢复运行。

2.1.3 内部灰尘积压

对于大型的DCS操作系统来说，一般都会建立一个单独的控制空间对系统进行整体的管理，这样一来就很容易导致系统操作站长时间无人清理，灰尘积压，最后系统功能异常现象发生，这也需要引起大家的广泛关注。2012年11月，某企业液化加氢车间内，在进行加氢操作的过程中，发现其中一台DCS操作站画面上所显示的数据不发生变化，但是其他操作保持正常，经过对系统一番检查之后，发现故障原因是由于电脑机箱内部堆积杂物过多，致使系统反应失灵，之后对系统内部实施清理后，系统正常运作起来。

2.2 零部件故障

DCS系统不只是有硬件系统和软件系统两部分组成，其实它也是由其他零散的小部件组合而成的，因此由于零部件问题引起的系统故障也是时有发生的。比如说在进行6.6 t/d炼油实验项目的过程中，在使用几年后，会发现DCS系统故障频发、操作站的故障率突出等现象，经过对操作站进行改造，系统又进入到了正常的运作状态，这就属于典型的由于零部件原因所导致的系统故障现象。再比如系统使用的电源部件发热量较大、继电器动作频繁、显示器、硬盘等属于寿命周期短容易损坏的部件，这些都应该引起技术人员的注意。

3化工企业中DCS系统故障解决措施

经过上面的叙述，对于DCS系统的故障原因已经有的了一个初步的认识和了解，为了使得系统更加合理、高效的被应用于化工领域，那么就应该采取一些适当的手段或者方法对系统进行维护和改进，这样才能让DCS系统在化工企业中发挥出更大的作用。

3.1 日常维护

对于DCS系统来说，做好日常的维护工作是尤为关键的，由于它的本身具有很多特殊的性质，所以只有经常对其进行有效的检查和维修，才能保证系统平稳正常的运行，也就为化工企业的生产提供了有力的系统保障，由此，日常维护就要做到以下几点：①完善DCS系统管理体系，健全DCS管理制度，加强技术人员素质培养，组织技能培训；②DCS系统在运行中对于温度也有严格的要求，在空调系统正常运行的条件下，要保证室内温度变化范围在+5 ℃到-5 ℃之间，这样会避免由于温度变化大导致系统设备发生凝露现象；③要与强磁场相隔离，避免发生干扰，特别是移动设备的操作站、显示器等运行系统，会直接对DCS系统产生信号干扰；④做好日常的清理工作，对现场和控制室做相应的隔离保护措施，并且定期进行清扫，防止粉尘对元件运行及散热产生不良影响；⑤系统通电后,通信接头不能与机柜等导电体相碰,互为冗余的通信线、通信接头不能碰在一起，以免烧坏通信网卡。

3.2 预防维护

为了避免由于零部件或是灰尘等其他外界因素导致DCS系统不能正常运行，那么对于DCS系统的提前预防与检查就显得尤为重要。DCS系统属于常用监控系统之一，在化工企业中无时无刻都会得到利用，因此就要制定合理的、有序的维护方案与手段，对运行环境和运行器件及时进行监测和更换，掌握系统的运行的实时信息与动态，达到消除故障隐患的效果。另外，还要不定期的对DCS系统进行大修，DCS系统大修主要包括两方面：第一，系统冗余测试，这一测试主要是针对冗余电源、服务器、控制器等比较关键的控制装置进行的系统性测试，同时还要以停电的方式，对操作站、控制站实行检查；第二，系统供电线路检修，在对大装置进行排查之后，就要对用电线路进行逐一检查，并对UPS进行供电能力测试和实施放电操作。

4 结 语

综上所述，随着科技化步伐的不断加快，各个领域的生产愈加依赖于自动化系统的配合与使用，特别是在DCS系统的应用上，就显得更为突出，但是在追求卓越的成绩的同时，DCS系统本身又暴露出了许多弊端，比如说故障频发、误报警等问题随处可见，这就引起大家的广泛关注，只有将DCS系统存在的问题、缺点给予及时的发现与改进，才能使得系统在发展中不断得完善和开拓，最终在各领域中发挥出自己应有的效能。

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2016-03-01