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DCS常見通訊故障處理(附6大防范措施)

供稿:Plantmate 2020/7/8 13:25:28

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  • 關鍵詞: DCS系統維護
  • 摘要:DCS控制系統作為一種現代的集成控制系統應運而生,基于計算機并結合了網絡通信和多媒體等多種較為前沿的手段,其通訊功能能夠滿足流程工業對控制系統關于可靠性、開放性……

DCS控制系統作為一種現代的集成控制系統應運而生,基于計算機并結合了網絡通信和多媒體等多種較為前沿的手段,其通訊功能能夠滿足流程工業對控制系統關于可靠性、開放性、實時性及易維護性的各類要求,能有效提高生產質量和生產效率,具有非常廣闊的應用前景。本文深入分析DCS通訊系統的常見故障以及解決方案,并且根據其應用特點提出了相應的預防措施和經驗總結,對DCS系統健康穩定運行具有重要的理論和實踐指導意義。

常見通訊故障及解決措施

01 節點總線故障

節點總線材料通常是同軸電纜,所以只要有一處電纜斷開,總線上所有設備的通訊都會癱瘓,會造成數據丟失、設備驟停以及操作中斷等嚴重現象,最終可能直接或間接地造成巨大損失。同軸電纜的頻繁拔插會導致接觸不良,造成信號中斷。過大的接觸電阻也會對通訊線路造成影響,傳輸數據負載較大會導致數據準確性降低。

為解決以上問題,可以采用雙冗余設置,但電纜連接要處于模塊后方,以保證同軸電纜不受機械運行過程中產生的不利影響。只有在維護節點總線時進行拔插,無其他特殊情況禁止多次拔插。要確保線路接觸電阻處于正常水平,并且定期檢查線路電阻情況。

02 現場總線故障

現場總線材料為雙絞線,現場總線連接的設備是生產工藝一線設備,能夠直接影響到生產過程。由于它處于核電生產現場,工作環境惡劣,因此受到各種不利因素的干擾極大,包括生產過程中對其接觸,受環境和機械設備的影響會導致現場總線發生變形,加之母線接觸不良,所以發生故障的可能性較大,對DCS通訊系統的影響也較大。

通過現場實際情況可以采用雙冗余設置,在接口上增加一對通信線路,增加線路傳輸數據的可靠性和準確性?,F場總線和設備的連接部位較為敏感,因此必須保證連接的可靠性。在拆卸和安裝現場總線時,要保證連接部分牢固可靠,并且進行使總線分支處于不受機械設備印象的位置,保障DCS通訊線路的安全。

03 地址標識故障

就地組件和總線接口的地址標識出錯時,整個通信網絡將陷入混亂。會出現下載和更新程序故障、地址符號混亂、數據無法尋址和關機事故等事故。此外,人為錯誤地址標識的改變還會導致數據包丟失等情況,對DCS通訊系統造成毀滅性的影響。

因此,要在修改組件之前提前關閉系統,及時刷新配置數據。

04 UCN電纜故障

控制器與現場測量儀器設備之間的數據讀取,以及執行數據發送都是通過UCN電纜完成的。一旦UCN電纜報警,并且不能及時對發生故障的電纜進行維修,導致兩根或多根UCN電纜發生故障時,會使整個生產工藝造成嚴重影響,有可能會引起其他連鎖反應,引發嚴重的生產事故。

因此,應該重視UCN電纜的保護以及日常維護,在沒有額外預算的情況下,可以通過自身技術力量完成該故障的預防。對此可以在UCN電纜周圍加裝隔離網、保護罩等隔離措施,能夠有效降低發生UCN電纜故障的概率。將機房外部的影響因素清除,能夠保障DCS通訊系統的穩定運行,保證了生產設備的正常運行。

05 遠程站通信故障

由于系統遠程站的冗余通信的結構特點,在正常情況下,電子室的主通訊卡是綠燈常亮狀態下,紅燈也保持常亮狀態;而備用通訊卡只是常亮綠燈,并沒有紅燈提示警告,操作人員在此期間無法對上述設備進行操作或更改組件參數,否則會導致跳閘停機。

在裝置運行中,更換終端板的風險比較高。由于終端板的安裝位置一般都比較差,但是相對需要注意的是端子板的電源與其他卡件端子板的電源是通過串聯方式連接的,在更換之前,必須確保電源電路是處于閉環狀態,如果沒有形成閉環,則必須增加導線形成閉環回路,否則當更換終端板時將導致其他一些卡件的終端板斷電,造成不必要的后果。

DCS通訊故障防范措施

01 及時做好數據備份工作

要定期和及時地對DCS組態軟件、PID參數及各種應用軟件數據等備份,備份是可以使用移動硬盤、U盤等,但最好使用DCS專用存儲器。當DCS系統在運行中需要對測試點和邏輯優化以及更改時,必須預先備份配置,并詳細做好系統記錄,如各控制回路PID參數、調節器的正反作用等。

02 合理布置硬布線輸入/輸出量

為了最大限度地減少DCS不同I/O站之間的數據交換,必須對硬布線輸入/輸出進行科學合理的更改和布置,防止因傳輸負荷過大造成信息傳輸堵塞,使DCS通訊系統出現信息傳輸不及時、不準確等異?,F象。


03 加強培訓,規范操作規程

在進行DS系統維護時要規范操作規程,因為一些工作存在的安全隱患較大,相關工作人員要經過相關工作經驗的培訓,防止因人為因素導致DCS通訊故障。例如卸載系統中應用軟件、更改控制參數以及修改人機界面時,要嚴格按照相關規章操作,能夠有效較低DCS系統發生故障的可能性。

04 保證沒有電磁干擾源

電磁干擾會影響DCS系統的穩定性和可靠性,因此在DCS系統周圍要保證沒有電磁干擾源。在機柜室內嚴禁使用對講機、手機以及平板電腦等能夠產生電磁波的儀器設備,以避免產生干擾信號,造成系統銅通訊故障。

05 嚴格設計控制器及通訊網絡負荷

在設計階段要嚴格計算和規范DCS控制器工作負荷,還要仔細核算通訊網絡負荷,在設計變更時,要考慮到I/O點的冗余以及報警數量等。同時在正式運行該系統前要進行調試和試運行,模擬可能會發生的各種緊急情況,及時發現其存在的通訊故障,防止運行后造成不必要的經濟損失。

06 建立科學合理的DCS維護管理系統

DCS維護人員應每天按時檢查DCS機柜和通信網絡各模塊的工作狀態,檢查是否發生故障提示,并及時分析產生異常情況的原因,并且及時進行處理。用網絡測試儀檢查網絡的硬件工作狀態,以及檢查交換機的指示燈,使用“ping”命令檢查計算機網絡,以及每臺計算機的IP設置。在檢查卡件以及通訊部件時,要佩戴防靜電手腕,防止靜電導致通訊故障。

審核編輯(王靜)

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