DCS控制系统的日常运行维护_吴科学.pdf

70使用与维修 USE AND MAINTENANCE CHINA INSTRUMENTATION2023年 第2期DCS控制系统的日常运行维护Daily Operation and Maintenance of DCS Control System吴科学 张凯强（河南神马尼龙化工有限责任公司，河南 平顶山 467013）Wu Kexue,Zhang Kaiqiang(Henan Shenma Nylon Chemical Co.,Ltd.,Pingdingshan Henan 467013)摘要：本文简要叙述了DCS控制系统点检工作的重要性，并针对控制室的环境、机柜间、系统供电、系统接地、控制柜、计算机、DCS控制系统软件检查列出了详细的检查步骤和方法，确保DCS控制系统安全稳定运行。关键词：I/O柜 操作站 服务器 工程师站Abstract：This paper briefly describes the importance of spot check of DCS control system,the detailed checking steps and methods are listed for the environment of the control room,the cabinet room,the power supply of the system,the grounding of the system,the control cabinet,the computer,and the software checking of DCS control system,better ensure the safe and stable operation of DCS control system.Key words：I/O cabinets Operation station Server Engineer station收稿日期：2022-10-24作者简介：吴科学（1977-），男，河南太康，本科，副厂长、高级工程师，主要研究方向为化工自动化设备管理与维修。行了解，采用专用的技术设备及专业的检测技术对系统的设备状态进行检测是了解系统状态的重要 手段。1 DCS系统点检的主要内容DCS控制系统点检是通过专门软件检查系统性能并备份软件、查杀病毒等，主要包含：系统通信网络测试、系统冗余功能测试、系统供电检测、系统接地检测、系统磁场检测、系统温湿度检测、过程IO卡件检测等，以及针对卡件除尘和从寿命考虑的硬件更换。硬件主要涉及CPU后备电池、过滤网、各类风扇、电源卡及保险丝等。2 DCS系统点检需要的工具万用表、钳形接地电阻测试仪、电能质量分析DCS控制系统应用到化工生产现场，保证了安全稳定的生产。但系统设备长期运行后，由于化工生产现场环境恶劣，DCS控制系统受到各种有害气体、含有导电介质的灰尘、振动等不利因素的侵袭容易造成元器件的老化、损坏等情况，从而导致系统通信堵塞，信号偏移大，部分卡件通道损坏，卡件频繁维修或更换等故障；为安全生产带来众多 隐患。为了提高DCS控制系统的可靠性，保证系统安全、稳定、长期、有效的运行，需要对系统的状态进71USE AND MAINTENANCE 使用与维修中国仪器仪表 CHINA INSTRUMENTATION2023年 第2期控制在1625，湿度要保持在40%90%；清洁状况，控制室的门窗应关好，同时注意防尘，进线电缆孔洞要求密封严密；服务器内电源插座连接应可靠，簧片没有失去弹性；防静电地板的支架应连接可靠稳定；控制柜的安装应牢固不能晃动；机柜间不允许使用电焊机、冲击钻，机柜周围3m范围内不能使用无线通信设备等产生电磁干扰的设备。4.3 系统供电检查检查DCS市电电源：要求电压单相AC200 AC250V，频率50Hz1Hz；检查UPS电源：要求输出电压单相AC220V1%，频率稳定度50Hz1Hz。4.4 系统接地检查操作台要求接地、台内插座要求接地，均为保护地；计算机主机的外壳、服务器的外壳和交换机的外壳必须保护接地；电源柜柜体要求接地，为保护地；服务器柜体要求接地、台内插座要求接地，均为保护地；控制柜柜体要求接地，为保护地；柜内信号线的屏蔽层必须在柜内单端接地，为屏蔽地，屏蔽地严禁串联；安全栅柜柜体要求接地，为安全地；安全栅需要本安接地，接地必须单独设置，不允许和其他接地合并，为安全栅地；UPS电源外壳接地，输出地线接地，均为保护地。4.5 系统清灰使用吹吸风机、抹布、毛刷等工具对操作台、显示器、计算机主机、键盘、交换机、光纤收发器及同类设备、机柜、散热风扇、主控单元、电源、模块等设备进行清灰；使用超声波清洗仪对模块板卡进行清灰；清理散热风扇的积灰，对机柜滤网进行 清理。4.6 I/O柜的检查检查柜门的防尘滤网积灰是否严重，必要时清理更换；检查机柜照明，必要时进行更换；检查散热风扇运行情况：是否转动，有无异常声音，如果不转，检查是风扇还是线路原因，必要时处理或更换；检查主控机笼背面的网线接口，看是否有松动，如有进行紧固；检查主控制器的前面板，各指示灯是否正常；检查I/O柜内设备的腐蚀、发热情况；检查柜内机笼的安装和接线是否合格；检查电源分配仪、总线健康测试仪、电烙铁、电磁场强度测试仪、I/O点检仪、温湿度测试仪、放大镜、螺丝刀工具、芯片起拔器、鼓风机、网线测试仪、过程信号校准仪、SCDIAGNOSE软件、SCINSPECTOR软件、CTRLDIA软件Kaspersky Rescue Disk软件、防静电刷、防静电外套、防静电手套、防静电手腕、防静电布、气体成分检测仪（H2S/SO2，PPB级）、手持示波器、吸尘器、三级法接地电阻测试仪、测振仪、超声波清洗仪。3 DCS控制系统点检的目的3.1 控制器、通信模块的检测根据检测情况分析主控卡、数据转发卡、IO连接模块的运行情况，及时发现故障隐患。3.2 I/O卡件检测根据检测情况分析卡件工作状态、可维护情况、测试当前卡件通道精度，在系统硬件发生故障之前，将不可靠的硬件检测筛选出来，及时更换或维修。3.3 卡件程序版本检查根据相关版本发行及升级要求使用专用设备对控制器固化程序、I/O卡件、同系列组态软件版本补丁进行必要升级。3.4 DCS控制系统通信网络检测使用专用测试软件检测系统当前网络通信情况、分析网络病毒存在可能，分析当前网络数据包流量、网络负荷、丢包情况。4 DCS控制系统点检的内容及步骤4.1 中央控制室环境空调运行情况，控制室要求恒温、恒湿，温度要控制在1625，湿度要保持在40%90%；清洁状况，控制室的门窗应关好，同时注意防尘，进线电缆孔洞要求密封严密；操作台内电源插座连接可靠，簧片没有失去弹性；防静电地板的支架连接可靠稳定。4.2 机柜间的检查空调运行情况，控制室要求恒温、恒湿，温度要72使用与维修 USE AND MAINTENANCE CHINA INSTRUMENTATION2023年 第2期统状态图画面上网络的颜色是否正常，网络正常时颜色应为绿色；检查设备日志中是否有网络故障的信息记录；检查网络标识是否正确和对应。4.10 DCS控制系统软件检查向运行人员了解控制系统运行情况；检查系统状态图，看DCS系统各部分是否运行正常；检查工艺画面上数据刷新和操作是否正常；检查系统时钟和时钟同步设置；检查主控单元、操作站和服务器的负荷，检查系统负荷是否合格；检查工艺报警日志、设备报警日志、SOE报警日志看系统是否有报警信息；检查操作日志和全日志，是否有不良操作记录；检查DCS系统在运行期间的组态修改记录，包括点名修改记录、信息强制记录、PID参数修改或其他重要参数修改记录；检查DCS系统日志信息；对系统组态、控制参数、PID参数等进行备份和更新；检查必须的支持软件是否安装，版本是否合适；检查双机监控是否正确；启动操作站软件，启动过程中应无异常，无出错信息；检查操作员站、服务器站、工程师站的软件版本是否一致。5 结束语DCS控制系统作为工业生产的中枢神经部分，对企业来说极其重要，其连续、稳定运行是生产的重要保障，因此对DCS控制系统的精心维护至关重要。定期的点检维护对于排除系统隐蔽功能故障，延缓系统潜在故障的发生，降低事故发生率，保障生产连续性，提高生产安全性，防止突发性系统故障造成系统寿命缩短和重大经济损失有非常积极的意义。本文系统的叙述了DCS系统点检维护的目的、需要使用的工具以及方法步骤，有些测试需要专业人员来做，但工厂的仪表专业人员对DCS控制系统一些基本的检查维护，将有助于提高系统的稳定性，便于掌握系统运行状态、故障履历，避免备件购置的盲目性，使维护费用大大降低。器状态是否正常；检查电源模块的安装、外观、性能和冗余功能是否合格；检查主控单元模块的安装、外观、硬件质量、负荷、掉电保护功能和冗余功能是否合格；对模块精度进行检查和校验：AI、A0、RTD、TC类模块精度要求在1以内，DI、DO类模块要求通道通断快速准确，对超出精度要求的模块进行校正。4.7 安全栅、继电器、端子柜的检查检查柜门的防尘滤网积灰是否严重，必要时清理更换；检查机柜照明，必要时进行更换；检查散热风扇是否转动，有无异常声音，如果不转，检查是风扇还是线路原因，必要时处理或更换；检查I/O柜内设备的腐蚀、发热情况。4.8 操作站、服务器、工程师站的检查检查主机电源风扇是否运行，有无异常声音，机箱散热是否良好；检查主机指示灯状态；检查主机电源是否有积灰；检查鼠标和键盘状态，应能操作灵活；检查网络接口，是否松动，水晶头卡件是否完好，网卡指示灯是否正常工作；检查显示器数据和电源接口两头是否牢固，对螺丝进行紧固；检查设备管理器，查看设备是否正常，驱动是否完整，有无报警信息；检查任务管理器，查看CPU使用率和内存占用率，查看系统资源占用情况，有无可疑进程，是否有无用程序正在运行，查看内存是否有内存泄漏情况；检查事件查看器，查看系统错误情况、应用程序错误情况；查看系统服务，查看服务的启动状态和启动方式；查看磁盘管理，看历史数据盘的容量是否满足，以及系统盘的可用空间是否足够；检查服务器及磁盘阵列的运行状态指示灯是否异常；检查操作系统软件并备份、备份本机驱动、备份历史趋势。4.9 网络设备检查检查交换机电源插头是否插紧，各种指示灯是否正常；检查网线接头是否松动，保护套是否脱落，水晶头和卡扣是否可用；检查光端机指示灯是否正常；检查光缆端口是否接好，卡扣是否卡好；检查系