自动化仪表（DCS）常见故障以及预防性维护

东华能源（宁波）新材料有限公司 刘 萍 李 鹏 魏转运

自动化仪表（DCS）是一种应用十分广泛的工具，但是，受到作业环境比较复杂、运行时间较长、自然老化等因素的影响，DCS不可避免地会出现一些故障，影响DCS的正常运行，且会给安全生产带来一定的威胁。基于此，DCS运行过程中，应进行预防性维护，做到防患于未然。

1 常见故障

1.1 温度控制仪故障

DCS的作业环境比较复杂、多变的情况下，受到环境变化的影响，DCS的内部元件可能会出现故障问题，导致DCS无法正常使用。例如，若是DCS在温度或者是湿度变化剧烈的环境中时，若是温度、湿度的变化幅度超出DCS内部元件所能承受的容差，便会使温度控制仪出现故障。温度控制仪出现故障，主要体现为DCS测量滞后。外在环境条件长时间没有得到改善的情况下，DCS测量元件便会遭受严重的损坏，影响测量的精准度。温度控制仪故障发生的时候，工作人员应当先观察DCS的显示值，如果出现了数值突然变小或者是数值突然变大的情况，则提示测量回路或者是测量元件出现了故障问题。根据热量守恒定律，如果温度控制仪的波动速度较慢，则为由工艺生产而导致的故障；如果温度控制仪的波动速度较快，则为由系统问题而导致的故障。

1.2 流量控制仪故障

DCS的波动频率较高的时候，相关工作人员应对参数进行手动调整，以解决故障问题。流量控制仪表指示在最大值的时候，应对流量控制仪表进行手动调试，以将故障有效排除；流量控制仪表指示在最小值的时候，应对流量控制仪表的内部进行细致的排查，并开展压力测试，从而将故障有效排除。

1.3 系统电源故障

DCS运行过程中，系统电源可以为DCS提供电力支持。对DCS来说，系统电源故障是最常见的，同时也是危害最大的一项故障问题。系统电源故障问题一旦出现，便会导致DCS失去电力支持、不能继续运行。系统电源故障的诱发原因诸多，比较常见的包括插头接触不良、空开容量较低、电源出现松动等。与此同时，DCS的电路元件发生损坏、线路负载不匹配、断路器容量较低、供电线路事故等因素，也可能导致系统电源故障的出现。为预防或减少系统电源故障的出现，DCS运行中，相关工作人员应合理设置各种接口、电源线路，并要定期进行检查，以便于在出现异常问题的时候可以及时发现、及时解决，此外，还要对容量进行定期检查，将损坏的元件及时更换下来，从而保障DCS的长期稳定安全运行。

1.4 系统传输故障

DCS运行过程中，针对所采集到的数据，应及时进行传输，且时常加入新的设备，在新设备加入时，有很大的可能会发生系统传输故障，导致系统运行存在差异、动态数据服务器更新等情况的发生。系统传输故障一旦发生，DCS人机界面便可能发生死机的问题，使得DCS不能正常运行。为了减少甚至避免系统传输故障的发生，DCS运行过程中，相关工作人员应对DCS的组态进行定期检查。同时，接入设备动态数据服务器的时候，应全面检查相关接口，避免出现设备版本、系统软件版本之间存在差异的状况。

1.5 系统干扰故障

系统干扰故障也是DCS的常见故障之一，系统干扰故障主要表现为屏蔽故障、接地不良等。上述故障问题会导致参数错误，从而影响DCS的正常运行。DCS之所以发生系统干扰故障，主要原因在于DCS的运行环境相对复杂。切换备用电源、使用大功率通讯设备、屏蔽故障等，均可能会给DCS造成干扰，进而导致系统干扰故障的发生。为了预防系统干扰故障的发生、减少系统干扰故障，DCS运行过程中，相关工作人员应对接地系统进行定期检查，有必要的情况下，还要进行整改，并要注意排查干扰源，确保信号线处于安全范围内，避免干扰源干扰信号线，从而有效预防系统干扰故障。

1.6 系统调节阀故障

DCS运行过程中，系统调节阀的故障也是比较常见的一种故障类型。系统调节阀故障通常是由以下两种原因引起：一是隔膜调节阀片被泄露，从而导致调节阀门失效，针对这种故障，应采取更换隔膜调节阀片的方法进行处理；二是调节阀与整体系统控制的调节频率存在差异，使得调节阀出现了故障问题，针对这种故障，应采取重新定位阀门的方法进行处理，也可采取更新定位器的方法，从而保障DCS的正常运行。

1.7 液位仪表故障

DCS运行过程中，也可能出现液位仪表故障问题。液位仪表频率如果频繁出现波动，则可能导致仪表数值、液位数值两者之间出现差异。为了避免这种现象的出现，相关工作人员应对仪表的液位进行密切观察，并及时采取有效的处理措施，避免仪表数值、液位数值存在较大的误差。若是仪表数值、液位数值之间出现差异，则要对设备导压管进行检查，如果存在渗漏侧漏的现象，则要及时修补漏洞，以解决故障问题。液位仪表显示值最小或者是最大的时候，应对仪表指标状态进行检查，明确故障的具体位置，采取针对性措施解决故障。

2 预防性维护措施

2.1 提高维护人员的专业能力

为了实现对DCS的预防性维护，应加强对维护人员的培训，提高维护人员的专业能力。维护人员应积极学习DCS的相关知识、预防性维护的方法，以便于DCS出现故障或安全隐患的时候可以及时发现、及时处理，减少故障的出现、降低故障造成的损失。与此同时，对DCS实施预防性维护的时候，应灵活采取各种检查方法、维护方法，迅速找出故障、明确故障的原因，并采取有针对性的措施解决故障。

2.2 建立健全检查制度

为了实现对DCS的预防性维护，应根据相关规范标准与指导文件的要求，制定相关规章制度，从而使预防性维护工作有章可循、有据可依。同时，应根据DCS实际情况，确定预防性维护方法，包括定期检查、定人巡视等。此外，针对DCS预防性维护实施过程中的各项具体内容，做好记录，规范记录的内容与形式，将预防性维护的过程、内容与故障、故障原因、处理方式等如实记录下来，不断丰富经验。

2.3 全面开展预防性维护

为提高预防性维护的效果，对DCS实施预防性维护的过程中，应确保预防性维护的全面性。第一，对DCS进行检查的过程中，应对控制器服务器、冗余电源进行测试，并要对计算机内部、控制站机笼、电源箱等进行清理，确保这些部件无灰尘；第二，加强对系统供电线路的检查与维护，准确检测UPS的供电能力，做好放电处理；第三，及时对接地系统进行检查与检修，重点检查端子、接地电阻等；第四，及时对所有的软件数据进行备份，避免数据丢失。

2.4 加强巡查管理

对DCS实施预防性维护的过程中，应加强巡查管理，严格遵循相关规章制度的要求，确保预防性维护的效果。在对DCS进行巡查的过程中，应严格按照相关标准规范的要求，并结合实际情况，制定维护检修的内容、流程，合理规划巡查检修时间，确保可以在短时间内完成对DCS的有效巡查、检修，提高预防性维护的效率与效果。例如，液位计、压力变送器、差压变送器等常用的DCS，很容易积灰，因此对这些DCS进行巡查管理时，应制定有效的排污方案，确保预防性维护的针对性、有效性，保障DCS的长期安全稳定运行。

2.5 做好防腐蚀与防雷工作

DCS虽然具有自动化控制功能，但在实际运行过程中也会受到外界环境的影响，如腐蚀、雷电等，均可能会导致DCS出现故障。为此，对DCS实施预防性维护的过程中，应做好防腐蚀与防雷工作，提高DCS的防腐蚀与防雷性能。DCS中的易腐蚀元件较多，而DCS的工作环境使得其有可能受到强碱、强酸、腐蚀性气体的腐蚀，一旦敏感元件受到腐蚀，则可能导致DCS的数据出现误差。为预防这种现象，针对DCS中的敏感元件，应做好质量检查，优先选择非金属、合金材料等不易腐蚀的材料制作的元件，并采用隔离液体等进行防腐蚀处理。为提高DCS的防雷性能，可采用高质量的绝缘子，条件允许的情况下，应优先选择本身便具有良好防雷性能的悬式绝缘子。

结语：综上，DCS的常见故障包括温度控制仪故障、流量控制仪故障、系统电源故障、系统传输故障、系统干扰故障、系统调节阀故障、液位仪表故障等。可采取提高维护人员的专业能力、建立健全检查制度、全面开展预防性维护、加强巡查管理、做好防腐蚀与防雷工作等预防性维护措施，来预防DCS出现故障，保障DCS的安全运行。