化工廠中控DCS系統(tǒng)的操作問題大合集

說到DCS的操作，不少工程師都關心應該從哪兒學起？實際應用中應該注意哪些問題？其實，DCS是現(xiàn)場施工的平面體現(xiàn)，真正要學還是應從現(xiàn)場學起，然后和DCS的操作界面對應起來。今天就簡單的說說 DCS系統(tǒng)的操作問題。

經(jīng)驗人士說，熟讀DCS操作手冊是第一步，因為這些是經(jīng)驗總結(jié)。

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熟讀DCS操作手冊

規(guī)程術(shù)語含義

注意：表示涉及的事物或操作可能引起不可預測的危險后果。

警告：表示涉及的事物或操作能引起可預見的系統(tǒng)運行故障。

危險：表示涉及的事物或操作將引起系統(tǒng)停運，甚至設備損壞及人身傷害。

操作員操作職責

1、監(jiān)視DCS系統(tǒng)運行，預防可能產(chǎn)生的危險。

2、隨時干預系統(tǒng)運行，確保安全、正常生產(chǎn)。

3、系統(tǒng)授權(quán)運行參數(shù)的更改。

系統(tǒng)異常情況處理

1、DCS操作界面數(shù)據(jù)不刷新（正常情況數(shù)據(jù)每秒刷新一次），手自動切換無法操作等情況，應聯(lián)系DCS 維護人員進行維護，同時立即到現(xiàn)場操作。

2、出現(xiàn)變送器故障，自動控制過程應立即切回手動。

3、出現(xiàn)閥門執(zhí)行機構(gòu)，回路輸出卡件等故障現(xiàn)象，應改為現(xiàn)場操作。

4、出現(xiàn)DCS系統(tǒng)回路輸入卡件故障時應把相應控制回路切回手動，并更換故障卡件，檢查確認故障 消除后方可再次投入自動。

5、DCS系統(tǒng)出現(xiàn)異常斷電，應改為現(xiàn)場操作。重新上電后，要求工程師檢查系統(tǒng)情況，檢查回路參 數(shù)等系統(tǒng)數(shù)據(jù)是否正常，確認各調(diào)節(jié)閥的開度。若有異常應重新下傳組態(tài)，一切正常后方可再次投入自動。

6、其他異常情況請參照崗位操作規(guī)程執(zhí)行。

報警處理

工藝指標產(chǎn)生報警時會有聲音提示，報警信息在報警信息欄和報警一覽畫面中指示，報警情況了解后，用消音按鈕關閉當前的報警聲音，分析報警原因后采取相應的操作。

檢測控制點

隨時密切監(jiān)視與控制息息相關溫度、壓力、液位、電流、閥位等。

調(diào)節(jié)閥控制

系統(tǒng)工程師（工程師以上）職責

1、系統(tǒng)軟、硬件維護。

2、 DCS系統(tǒng)的啟動和停止。

3、操作員口令的設臵與修改。

4、系統(tǒng)重要運行參數(shù)的維護與修改。

5、其它涉及系統(tǒng)的職責。

6、注意事項：

▼當系統(tǒng)出現(xiàn)停電時，應立即將系統(tǒng)中投入自動控制的回路切到手動。當供電正常時，首先檢 查系統(tǒng)運行及系統(tǒng)數(shù)據(jù)是否正常，如果有異常現(xiàn)象，重新下傳組態(tài)，并檢查核對系統(tǒng)參數(shù)。一切正常后方可再次投入自動。（參數(shù)表參見相關資料）

▼統(tǒng)啟動運行上電順序：UPS、控制站、顯示器、操作站計算機。

▼停機次序：控制站計算機、顯示器、控制站、UPS。

▼操作員口令維護：每臺操作站上的操作員口令之間無任何關系，必須單獨建立?？诹钍潜ＷC系 統(tǒng)安全正常運行的前提，必須嚴格執(zhí)行。

▼歷史數(shù)據(jù)保存在操作站硬盤上，與系統(tǒng)停電等因素無關。歷史數(shù)據(jù)是追查事故責任的重要手段。

▼操作站計算機是系統(tǒng)的重要組成部分，必須保持其正常運行和整潔。

▼當系統(tǒng)卡件故障時應把相應控制回路立即切回手動，并通知DCS系統(tǒng)維護人員立即更換故障卡件，檢查確認故障消除時方可再次將系統(tǒng)投入自動。

操作員職責

1、監(jiān)視DCS系統(tǒng)運行，預防可能產(chǎn)生的危險。

2、隨時干預系統(tǒng)運行，確保安全、正常生產(chǎn)。

3、系統(tǒng)授權(quán)運行參數(shù)的更改。

4、自動控制投運方法：將畫面中的回路儀表的手/自動開關打到自動即可。

5、報警處理：工藝指標產(chǎn)生報警時會有聲音提示，報警信息在報警信息欄和報警一覽畫面中指示， 報警情況了解后，用消音按鈕關閉當前的報警聲音，并在報警一覽中確認。

6、異常情況處理：

▼自動控制過程中，出現(xiàn)變送器故障，應立即切回手動。

▼如果出現(xiàn)閥門故障現(xiàn)象，此時應切回手動，改為現(xiàn)場操作。

▼系統(tǒng)出現(xiàn)斷電，此時應立即切回手動，并要求工程師檢查系統(tǒng)情況，確認完好后方可再次投 入自動。

▼DCS操作界面數(shù)據(jù)不刷新（正常情況數(shù)據(jù)每秒刷新一次），手自動切換無法操作等情況，應聯(lián) 系儀表人員進行維護。同時立即到現(xiàn)場操作。

▼出現(xiàn)系統(tǒng)卡件故障時應把相應控制回路切回手動，并由儀表人員更換故障卡件，檢查確認故 障消除后方可再次投入自動。

▼DCS系統(tǒng)出現(xiàn)異常斷電，應改為手動操作。重新上電后，要求工程師檢查系統(tǒng)情況，檢查回 路參數(shù)等系統(tǒng)數(shù)據(jù)是否正常，確認各調(diào)節(jié)閥的開度。一切正常后方可再次投入自動。

DCS系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，如何用最短時間準確診斷故障？

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看工藝經(jīng)典案例

Q1：哪些情況是控制系統(tǒng)問題還是工藝問題？

A：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(jīng)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(jīng)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(diào)節(jié)系統(tǒng)波動引起相關參數(shù)變化，同時將相關調(diào)節(jié)系統(tǒng)打到手動狀態(tài)，必要時到現(xiàn)場進行調(diào)節(jié)。

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(diào)系統(tǒng)打到手動調(diào)節(jié)，必要時到現(xiàn)場進行調(diào)節(jié)，同時，通知微機及儀表人員檢查。

Q2：大修后DCS系統(tǒng)如何上電，如何對DCS供電檢查？

A：DCS系統(tǒng)對供電質(zhì)量有一定要求，大修后DCS上電應注意：

1、確認外部供電是否平穩(wěn)，如檢修期間電壓不穩(wěn)不要上電。

2、測試外部供電電壓是否符合198V-242V要求。

3、上電時按先總電源，再操作站，控制柜，外配柜順序上電(斷電則相反)。

4、上電后對DCS卡件故障報警、電壓故障報警、交換機和網(wǎng)絡檢查，對供電電壓測試。

5、用萬用表可檢查DCS每個機籠的5V、24V電壓，如低于5V、24V則不正常。如需對供電質(zhì)量深入檢查，需用示波器或電能質(zhì)量分析儀檢測分析。

專家建議：系統(tǒng)維護負責人確認條件具備方可上電。應嚴格遵照上電步驟進行。

Q3：中控室日常管理應注意些什么？

A：控制室的日常管理對系統(tǒng)穩(wěn)定運行和維護很重要，日常管理應注意：

1)、控制室門窗位置布置合理，操作站、控制柜、UPS放置規(guī)范，標識清楚。

2）、控制室保持日常清潔，維持適當?shù)臏囟群蜐穸?，檢查照明、空調(diào)運行情況。

3）、檢查系統(tǒng)防水、防塵、防腐蝕和防振情況，日常發(fā)現(xiàn)有漏洞的地方及時整改。

4）、規(guī)范管理，不允許無關人員觸碰控制柜卡件，對操作站設置密碼，加強保密安全管理。

5）、對控制柜內(nèi)開關、端子、外配等部件標識檢查，使之標識清晰方便維護。

專家建議：控制室溫度范圍0-50攝氏度，20度左右適宜；濕度范圍：10％-90％RH，無凝露。

Q4：DCS系統(tǒng)在日常維護時如何能了解到系統(tǒng)當前故障情況？

A：日常維護時注意觀察很重要，重點觀察了解的地方為：

1、控制站卡件指示等顯示是否異常（fail燈是否亮紅燈），

2、進入監(jiān)控“故障診斷”畫面查看是否有卡件運行故障提示、通訊網(wǎng)絡異常提示，

3、檢查系統(tǒng)供電是否正常。

4、檢查控制站電源風扇是否運行，交換機指示燈是否正常，是否有腐蝕現(xiàn)象（接線頭或機柜銅條處是否發(fā)黑等現(xiàn)象）。

Q5：如何簡單檢查DCS系統(tǒng)接地?

DCS系統(tǒng)的接地示意圖

A：DCS接地是一個很復雜的問題，涉及到接地地點，接地方式，接地電阻大小等從現(xiàn)場到DCS機柜的諸多節(jié)點和環(huán)節(jié)。但日常對DCS的常規(guī)檢查主要有幾個方面：

1、DCS機柜應采用單點接地方式，檢查是否有可能導致多點接地的地方出現(xiàn)，比如機柜與槽鋼的接觸，接地點是否為單條引下線（線徑大于16mm2，長度小于30米）到地樁或地網(wǎng)，部件連接（或焊接）點是否良好（銹蝕）等。

2、檢查DCS接地點與電氣地或避雷針引下線接地是否共用，距離是否符合要求，一般情況要求DCS接地與電氣地距離15米以上，與避雷針接地點15米以上。

3、測量DCS系統(tǒng)接地電阻是否小于4歐姆。接地電阻的大小與很多因素相關，如接觸良好，土壤濕度，導電率等，測量接地電阻可選用的儀器有搖表、鉗形表等。

Q6：日常維護時如何檢查DCS系統(tǒng)網(wǎng)絡？

1、用網(wǎng)絡測試儀測試網(wǎng)線硬件是否正常，檢查交換機指示燈是否正常。

2、檢查監(jiān)控“故障診斷”畫面是否有故障提示。

3、對每臺計算機使用“ping”命令檢查網(wǎng)絡是否正常，IP設置是否正確。

4、檢查網(wǎng)卡流控制是否關閉，網(wǎng)卡驅(qū)動安裝是否正常。

5、使用組態(tài)軟件自帶SCDIAGNOSE軟件檢測網(wǎng)絡情況。

Q7：DCS系統(tǒng)維護如何做好防靜電？

A：如果維護不注意，靜電可能對DCS卡件或通訊帶來不小影響，DCS維護過程中特別是在觸碰硬件卡件或通訊部件時應采取如下措施做好防靜電。

1、保持環(huán)境有一定的濕度。特別北方地區(qū)或在干燥的冬季，因靜電產(chǎn)生故障的事例要遠遠大于在東南沿海地區(qū)或其他季節(jié)，所以在一些重要場所，如計算機機房、實驗室、電子儀器的裝調(diào)車間應考慮保持一定濕度的問題，特別是對那些封閉形的空調(diào)房間，更應有一定控制濕度的設備。

2、鋪設防靜電地板，控制室和操作室均需鋪設防靜電地板。

3、在維護插扒卡件時或用手拿捏卡件時一定注意先對手釋放靜電，注意盡量避免用手直接觸碰卡件電子元件、面板電路和焊點。

4、卡件應存放在防靜電塑料盛放器或防靜電塑料袋中，并存放在卡件盒中。

5、系統(tǒng)維護時還應注意佩帶DCS防靜電手腕。

Q8：DCS日常維護時需要對哪些數(shù)據(jù)進行備份？

A：需要對組態(tài)、PID參數(shù)、工藝參數(shù)（設定值）、系統(tǒng)安裝軟件、電腦驅(qū)動以及認為重要的趨勢、報表等數(shù)據(jù)進行備份。

Q9：DCS系統(tǒng)某測點信號（溫度、壓力或流量等）顯示故障應如何快速排除？

A：信號顯示數(shù)據(jù)不準或無顯示是可能常遇到的問題，它可能由于現(xiàn)場儀表引起，也可能由于DCS引起，可采取快速判斷的方法有：

1、用信號發(fā)生器模擬標準信號測試（前提是現(xiàn)場必須有信號發(fā)生器可使用）或?qū)⒘硪煌愋托盘柧€纜改接到該通道信號引入測試，若正常表明DCS正常，再檢查現(xiàn)場進DCS信號是否有誤。

2、檢查信號線正負是否接反、卡件跳線設置是否正確（特別是新增點），組態(tài)型號、量程、補償?shù)葏?shù)設置是否有誤。

3、檢查該信號所屬卡件其他測點運行是否正常，并根據(jù)現(xiàn)場實際情況判斷是否可采用對該卡件備件更換的方式檢測是否為卡件故障，更換時注意跳線設置。

Q10：某操作站監(jiān)控有時候會自動退出，是否異常？

A：系統(tǒng)退出的原因有很多，幾個月偶爾退出1次，屬于系統(tǒng)正常情況，因為如果計算機內(nèi)存占用過大或運行程序過多有可能影響監(jiān)控退出。但如果頻繁退出（比如每天或每周）則不正常。一般系統(tǒng)退出主要有如下幾種原因：

1、系統(tǒng)軟件安裝不規(guī)范，重新安裝后可以解決。

2、同一個時間恰好出現(xiàn)了多個報警，導致計算機系統(tǒng)的資源不足報錯。

3、系統(tǒng)調(diào)用的組態(tài)路徑為網(wǎng)絡路徑，非本機路徑。

4、硬件如主板或硬盤出現(xiàn)故障。

5、若硬盤空間不夠，也可能自動退出。

Q11：計算機重啟后異常？

A：用戶現(xiàn)場使用DELL液晶顯示器，操作系統(tǒng)為WIN NT。某次重啟操作系統(tǒng)后，無法正常進入桌面，提示不支持vga格式。與維護人員交流，在重啟計算機前做過何種操作，反饋為提高了顯示器的分辨率。

判斷可能是調(diào)高了分辨率后導致NT系統(tǒng)自檢時無法識別顯示系統(tǒng)。進入BIOS，恢復系統(tǒng)默認設置后系統(tǒng)恢復正常。

Q12：操作員鍵盤為何會引起死機？

A：原因分析：鍵盤外殼未良好接地，人體靜電對鍵盤的沖擊，也會導致鍵盤死機。

解決方案：

1、新鍵盤外殼生產(chǎn)時，要求外協(xié)單位在鍵盤上留出接地孔或接地桿；

2、安裝時，使鍵盤外殼與鍵盤線屏蔽地可靠連接；

3、鍵盤外殼上去除部分涂層，使外殼有有效接地點。

Q13：壓力信號異常是何原因？

A：壓力信號出現(xiàn)滿量程情況，與實際不符。斷開卡件后面的信號線正極，信號由滿量程變?nèi)杂?公斤左右壓力信號（量程為0-13公斤）。經(jīng)現(xiàn)場觀察，該測點經(jīng)過安全柵。將信號線短路，不過安全柵后，信號顯示正常。

初步判斷是安全柵出現(xiàn)問題。原因可能是同一組的信號，安全柵是共地的。當安全柵故障后，另一毫安信號耦合到該信號上來，造成信號的干擾。

Q14：熱電阻信號不準如何排查？

A：首先，檢查熱電阻的組態(tài)，確認了組態(tài)中的熱電阻型號和實際的型號保持一致；其次，確保上下位機組態(tài)一致。最后，如果還是懷疑測溫有問題的話，可以測量現(xiàn)場熱電阻A和B之間的阻值為R1；B和C之間的阻值為R2。

根據(jù)3線制熱電阻的測溫原理，可以得到熱電阻的實際電阻值為R1-2R2。然后查表找出對應的溫度。然后用這個溫度和監(jiān)控上的溫度再進行比較。如果出入較大，請更換卡件后再次嘗試。

Q15：如何快速排查系統(tǒng)通訊故障？

A：在系統(tǒng)運行過程中若發(fā)現(xiàn)通訊故障，應重點做如下檢查：

1、了解清楚具體故障現(xiàn)象，是所有通訊中斷還是某部分數(shù)據(jù)通訊異常，還是某操作站通訊異常，這對之后的排查很重要。

2、工程師權(quán)限進入監(jiān)控故障診斷畫面，觀察是否有通訊卡件或總線故障報警（如數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡，主控卡等）提示。發(fā)現(xiàn)卡件故障用備件更換。

3、檢查目前網(wǎng)絡是否通暢，檢查交換機、控制站供電是否正常。可用計算機ping命令檢查各網(wǎng)絡節(jié)點是否通暢。

4、網(wǎng)線、交換機、SBUS線等故障均可能引起網(wǎng)絡故障，可將其排除法更換測試。

5、檢查有問題操作站IP設置是否正確，卡件地址（主控卡、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡）設置是否正確、網(wǎng)卡驅(qū)動是否正確安裝，網(wǎng)線連接是否不正確（交叉等）。

審核編輯 ：李倩