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dcs系統(tǒng)的維護和維修方法

2025China.cn   2009年08月07日
    DCS是分散控制系統(tǒng)(Distributed Control System)的簡稱,國內一般習慣稱為集散控制系統(tǒng)。它是一個由過程控制級和過程監(jiān)控級組成的以通信網絡為紐帶的多級計算機系統(tǒng),綜合了計算機(Computer)、通訊(Communication)、顯示(CRT)和控制(Control)等4C技術,其基本思想是分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活、組態(tài)方便。DCS具有以下特點: 
    (1)高可靠性 由于DCS將系統(tǒng)控制功能分散在各臺計算機上實現(xiàn),系統(tǒng)結構采用容錯設計,因此某一臺計算機出現(xiàn)的故障不會導致系統(tǒng)其它功能的喪失。此外,由于系統(tǒng)中各臺計算機所承擔的任務比較單一,可以針對需要實現(xiàn)的功能采用具有特定結構和軟件的專用計算機,從而使系統(tǒng)中每臺計算機的可靠性也得到提高。

    (2)開放性 DCS采用開放式、標準化、模塊化和系列化設計,系統(tǒng)中各臺計算機采用局域網方式通信,實現(xiàn)信息傳輸,當需要改變或擴充系統(tǒng)功能時,可將新增計算機方便地連入系統(tǒng)通信網絡或從網絡中卸下,幾乎不影響系統(tǒng)其他計算機的工作。
    (3)靈活性 通過組態(tài)軟件根據(jù)不同的流程應用對象進行軟硬件組態(tài),即確定測量與控制信號及相互間連接關系、從控制算法庫選擇適用的控制規(guī)律以及從圖形庫調用基本圖形組成所需的各種監(jiān)控和報警畫面,從而方便地構成所需的控制系統(tǒng)。
    (4)易于維護 功能單一的小型或微型專用計算機,具有維護簡單、方便的特點,當某一局部或某個計算機出現(xiàn)故障時,可以在不影響整個系統(tǒng)運行的情況下在線更換,迅速排除故障。
    (5)協(xié)調性 各工作站之間通過通信網絡傳送各種數(shù)據(jù),整個系統(tǒng)信息共享,協(xié)調工作,以完成控制系統(tǒng)的總體功能和優(yōu)化處理。
    (6)控制功能齊全 控制算法豐富,集連續(xù)控制、順序控制和批處理控制于一體,可實現(xiàn)串級、前饋、解耦、自適應和預測控制等先進控制,并可方便地加入所需的特殊控制算法。 DCS的構成方式十分靈活,可由專用的管理計算機站、操作員站、工程師站、記錄站、現(xiàn)場控制站和數(shù)據(jù)采集站等組成,也可由通用的服務器、工業(yè)控制計算機和可編程控制器構成。 處于底層的過程控制級一般由分散的現(xiàn)場控制站、數(shù)據(jù)采集站等就地實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和控制,并通過數(shù)據(jù)通信網絡傳送到生產監(jiān)控級計算機。生產監(jiān)控級對來自過程控制級的數(shù)據(jù)進行集中操作管理,如各種優(yōu)化計算、統(tǒng)計報表、故障診斷、顯示報警等。隨著計算機技術的發(fā)展,DCS可以按照需要與更高性能的計算機設備通過網絡連接來實現(xiàn)更高級的集中管理功能,如計劃調度、倉儲管理、能源管理等。
    流程工業(yè)CIMS是一個復雜的綜合自動化系統(tǒng),處理的對象是整個企業(yè)的全部生產活動,DCS作為一種有效的工具和實現(xiàn)手段,在流程工業(yè)CIMS中完成重要的基礎控制和實時生產數(shù)據(jù)采集、動態(tài)監(jiān)控等功能。與管理類計算機相比,DCS能夠提供更加可靠的生產過程數(shù)據(jù),使CIMS系統(tǒng)所作出的優(yōu)化決策也更加可靠。
    從功能上看,流程工業(yè)CIMS中的生產自動化系統(tǒng)、動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)和在線質量控制都可以由DCS實現(xiàn)。從流程工業(yè)CIMS的層次結構看,DCS主要擔負過程控制和過程優(yōu)化任務,有些生產調度和生產管理工作也可在DCS上完成。
DCS系統(tǒng)故障判別及處理方法:隨著自動化水平的提高,DCS控制系統(tǒng)(集散控制系統(tǒng))逐漸代替 了常規(guī)儀表,其優(yōu)越性已被廣大操作人員所接受。但發(fā)生故障時,會造成裝置停車甚至事故,各種故障如何及早發(fā)現(xiàn)及恰當處理就顯得非常重要。我公司合成氨工藝 使用多套浙大中控JX-300XDCS進行控制,控制穩(wěn)定可靠,針對存在的一些問題,根據(jù)多年維護經驗,我們總結出了一套行之有效的故障判別及處理方法。
   1、查看監(jiān)控畫面的數(shù)據(jù)
    出現(xiàn)以下情況時,說明控制系統(tǒng)發(fā)生問題,應立即通知微機維修人員維修,同時操作工到現(xiàn)場進行處理。
    (1) 經常變化的數(shù)據(jù)長時間不變,且?guī)讉€數(shù)據(jù)或所有數(shù)據(jù)都不變。
    (2) 控制分組畫面中,手動自動無法切換,或手動輸入數(shù)據(jù)后,一經確認,又恢復為原來的數(shù)據(jù),修改不過來。
    (3) 趨勢圖畫面中,幾條趨勢都為直線不變。
    (4) 監(jiān)控畫面中,多個數(shù)據(jù)同時波動較大。
    判斷波動數(shù)據(jù)是否為工藝上相關參數(shù),若是相關參數(shù)則通知儀表及微機人員檢查,看是否某調節(jié)系統(tǒng)波動引起相關參數(shù)變化,同時將相關調節(jié)系統(tǒng)打到手動狀態(tài),必 要時到現(xiàn)場進行調節(jié)。如水溶液全循環(huán)裝置中,尿素合成塔壓力正常時為l9.67MPa,如果突然大范圍波動,此時勢必引起下游的中壓系統(tǒng)、低壓系統(tǒng)壓力波 動,這種情況是由于幾個相關參數(shù)中某一參數(shù)波動引起其他參數(shù)變化,并不是控制系統(tǒng)本身故障。
    若波動數(shù)據(jù)工藝上彼此并無直接影響,則可能為微機某卡件發(fā)生故障,立即將相關自調系統(tǒng)打到手動調節(jié),必要時到現(xiàn)場進行調節(jié),同時,通知微機及儀表人員檢查。
   2、查看操作站工作情況
    當發(fā)現(xiàn)某個操作站死機, 監(jiān)控畫面數(shù)據(jù)不刷新,調節(jié)畫面不起作用,查看右上方系統(tǒng)報警指示燈是否正常,并檢查其他操作站是否工作正常,若正常,則僅該操作站有問題,通知微機維修人 員修理。若其他操作站數(shù)據(jù)也不變,則為系統(tǒng)通訊網絡出現(xiàn)故障,立即通知維修人員檢查網絡設備的運行情況,進行修復。
    3、觀察操作站的斷電情況
    若部分操作站突然無顯示,則說明UPS或市電斷電,立即通知微機維修工進行維修。若有電的操作站可正常監(jiān)控,此時不會影響控制系統(tǒng)的正常調節(jié)。
    4、注意控制站全部斷電的情況
    由于所有控制站設備均為雙路供電,一路UPS,一路市電,所以這種情況的發(fā)生幾率很小。
    當控制站全部斷電后,監(jiān)控畫面上兩個系統(tǒng)報警紅燈亮,通訊中斷,數(shù)據(jù)全部不刷新,所有自調系統(tǒng)完全失控,調節(jié)閥將恢復到初始狀態(tài),氣開閥全關,氣關閥全開。此時,應立即緊急處理或停車,同時到現(xiàn)場進行操作。
    5、注意所有操作站全部斷電的情況
    此時,查看控制站電源指示燈是否正常,卡件診斷指示燈有無故障紅燈,綠燈表示卡件正常工作,若以上都正常,則可以確定控制站工作正常,自調系統(tǒng)工作正常,只是操作工暫時看不到監(jiān)控畫面,且不能對現(xiàn)場進行遙控操作,立即通知微機維修人員進行維修,并到現(xiàn)場進行監(jiān)控。
    6、調節(jié)閥儀表氣源壓力低或儀表空氣全部斷氣
    當發(fā)現(xiàn)多個自調系統(tǒng)失靈,監(jiān)控畫面上自調閥閥位在全開或全關位置,立即檢查儀表氣源壓力,若氣源壓力小于0.4MPa,則不正常,檢查氣源管道有無堵塞或 漏氣現(xiàn)象;若氣源壓力小于0.2MPa,立即進行緊急停車。將監(jiān)控畫面上的自調系統(tǒng)全部打到手動,將調節(jié)閥閥位調到安全位置,通知儀表工檢查氣源,同時到 現(xiàn)場進行操作,關閉調節(jié)閥兩端的截止閥,用旁路閥操作。
    結 論
    DCS發(fā)生故障時,操作工應掌握一定的判別方法,及早發(fā)現(xiàn)問題,進行適當處理,可以避免或者減少對工藝控制的影響。

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