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集散控制系統DCS的維護

時間:2011-05-17 07:16 來源:未知

   1、概述
     隨著工業自動化技術的快速發展,集散控制系統(DCS)在各PVA生產廠家中得到了廣泛應用,我公司自1999年先后采用霍尼韋爾、橫河、ABB等公司的DCS系統作為生產控制系統。DCS作為工藝生產監控的重要組成部分,決定著整個生產的穩定與運行,一旦DCS系統出現故障,輕則造成工藝波動影響產品產質量,重則全線停產。故其保證可靠穩定運行,延長其使用壽命。對DCS系統性能的發揮和保證生產的連續性、安全性等方面是極其重要的。
     DCS系統與其他計算機設備是由電子元件和大規模集成電路構成,結構緊密,而且控制部件采用冗余容錯技術,運行可靠性提高。但是受安裝環境因素(溫度、濕度、塵埃、腐蝕、電源、噪聲、接地阻抗、震動和鼠害等) 和使用方法(元器件老化和軟件失效等) 的影響,不能保證DCS系統長期可靠、穩定地運行,因此,管理和維護好DCS系統是一個重要的問題,本人就多年的管理和維護DCS系統的經驗談談自己的看法,供大家參考。
    2、維護前的準備工作
     為提高DCS系統的維護工作水平,下面幾點準備工作是必須要做好的:
    2.1 根據設計方案提供的文檔資料,了解系統總體設計思路。
     需要熟悉DCS系統結構和功能構成, 使自己對系統有一個整體認識。如我公司采用的橫河CentumCS系統主要控制站FCS、操作站HIS及控制網絡Vlnet三部分組成。
    2.2 熟悉系統外部接線
     了解各功能模塊的控制原理,形成各模塊的信息流與控制流概念。結合外部接線圖,以功能模塊為單元在系統硬件中逐個走幾遍,直到能夠比較清楚的知道功能控制與信息反饋實際走向。
    2.3 了解系統儀表和控制元件信息
     結合各儀表的產品使用說明書,熟知各部件如控制器、IO卡件、電源等的指示燈所代表的信息如:工作狀態、故障提示。這在硬件設計的自診斷功能日趨完善和普及的現在更為重要,其自診斷信息覆蓋了我們在日常維護工作中所需的大部分信息。是系統故障維修的基本入手點之一。
    2.4 系統的備份
     系統的備份主要要做好兩方面的工作:
     1) 軟件備份:包括操作系統、驅動程序、緊急啟動盤(特別是對WinNT系統)、控制系統軟件、Keycode盤(Centum授權盤)、控制組態數據庫,并確控制組態數據是最新的和完整的。針對實際使用中的光盤和軟盤的容易磨損的缺點,注意多做備份,并采用移動硬盤、U盤、硬盤等備份形式確保各軟件的保存。
     2) 硬件備份: 對易損、使用周期短的部件和關鍵部件如鍵盤鼠標、I/ O 模塊、電源、通訊卡等都應根據實際情況作適量的備份。
    2.5 服務資料
     制作包括硬件生產廠家、系統設計單位,主要系統設計人員的通信錄;整理各類產品的售后服務范圍、時間表等。如果能充分加以利用可以大大節約時間和金錢。只有作好以上幾點工作,才能使自己在系統維護中充分發揮作用,解決問題。
    3 DCS 系統的維護
     DCS 的維護可分為:日常維護;預防性維護和故障維護,日常維護和預防維護是在系統未發生故障所進行的維護。故障維護發生在故障產生之后,往往已造成系統部分功能失靈并對生產造成不良影響;相反,預防性維護是在系統正常運行時,對系統進行有計劃的定期維護,及時掌握系統運行狀態、消除系統故障隱患、保證系統長期穩定可靠地運行,形成定期維護的概念。實踐證明,定期維護能夠有效地防止DCS 突發故障的產生,形成可觀的間接經濟效益。
    3.1 DCS 系統的日常維護
     系統的日常維護是DCS系統穩定高效運行的基礎,主要的維護工作有以下幾點:
     1) 完善DCS系統管理制度。
     2) 保證空調設備穩定運行,保證室溫變化小于±5℃/h ,避免由于溫度、濕度急劇變化導致在系統設備上的凝露。
     3) 盡量避免電磁場對系統的干擾,避免移動運行中的操作站、顯示器等,避免拉動或碰傷設備連接電纜和通訊電纜等。
     4) 注意防塵,現場與控制室合理隔離,并定時清掃,保持清潔,防止粉塵對元件運行及散熱產生不良影響;
     5) 嚴禁使用非正版軟件和安裝與系統無關軟件。
     6) 做好控制子目錄文件的備份,各自控回路的PID 參數、調節器正反作用等系統數據記錄工作。
     7) 檢查控制主機、顯示器、鼠標、鍵盤等硬件是否完好,實時監控工作是否正常。
     8) 查看故障診斷畫面,是否有故障提示。
     9) 系統上電后,通信接頭不能與機柜等導電體相碰,互為冗余的通信線、通信接頭不能碰在一起,以免燒壞通信網卡。
    3.2 預防維護
     有計劃地進行主動性維護,保證系統及元件運行穩定可靠,運行環境良好及時檢測更換元器件,消除隱患。每年應利用大修進行一次預防性的維護,以掌握系統運行狀態,消除故障隱患。大修期間對DCS 系統應進行徹底的維護,內容包括:
     1) 系統冗余測試: 對冗余電源、服務器、控制器、通訊網絡進行冗余測試。
    操作站、控制站停電檢修。包括計算機內部、控制站機籠、電源箱等部件的灰塵清理。
     2) 系統供電線路檢修。并對UPS進行供電能力測試和實施放電操作。
     3) 接地系統檢修。包括端子檢查、對地電阻測試。
     4) 現場設備檢修。具體做法可參照有關設備說明書。
    大修后系統維護負責人應確認條件具備方可上電,并應嚴格遵照上電步驟進行。
    3.3 故障維維護

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