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摘要：DCS集散控制系统是以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代工业仪表自动化控制系统。集散控制系统简称DCS，其主要特征是它的集中管理和分散控制。目前DCS在电力、冶金、石化等各行各业都获得了极其广泛的应用。在生产现场管理方面，自动化体系的建设为我国的生产管理带来了新的契机，但机遇与挑战并存，我们在使用该控制系统的时候应该从实际出发，认真了解，发挥系统的最大优势。本文结合我所从事的11年多的热电站热控自动化专业工作经验，探讨分析了DCS集散控制系统常见故障的分析及维护管理方式。
关键词：DCS集散控制系统;故障分析;维护管理
如今随着时代和科技的变革，生产领域也有着更深的提高生产效率的内在需求，因此DCS集散控制系统的出现正合时宜，也使得效率低下的传统控制方法逐渐消失。但是在有效利用DCS集散控制系统进行生产管理的过程中，能否对其进行有效的维护和管理，也会在很大程度上决定着系统的使用效率，决定着企业的生产效率，也决定着生产领域的水平发展。
1 DCS集散控制系统概述
DCS集散控制系统运行和构建的基础是微处理器，而其设计所采用的原则首先是分散控制功能、其次是各部分的相对独立，最后是总体的综合协调相互配合运转。DCS作为一种新兴的控制系统，以其能够进行集中管理和分散控制的重要特征而被广泛运用于各个领域。而DCS集散控制系统又以分级分层的方式实现系统的排列和控制。DCS集散控制系统往往利用各个子系统去实现自己的目标，而各个子系统又进一步组成了DCS集散控制系统逐级排列的不同层次，整个结构就像一个三角形，而这种结构也使得DCS集散控制系统的稳固性得到了极高的保障。DCS集散控制系统利用国内外先进的容错技术和故障自诊技术等来对其自身运转的可靠性进行有效的控制。
2 DCS集散控制系统的故障分析
2.1运行容易受环境干扰、电源容易出现故障
DCS集散控制系统的运行对周围环境的要求极高，由于DCS集散控制系统的信号处理功能很容易受到周围环境中各种信号的影响，因此在使用DCS集散控制系统的过程中，必须有效避免在周围环境中使用其他的电子设备，从而避免DCS集散控制系统受到环境的影响而出现信号故障。除此之外DCS集散控制系统还有可能在电源方面发生故障。由于设计者考虑不够充分，导致系统在运转的过程中常常会发生电源短路的问题，而又由于电源在出现故障时没有及时和备用电源进行切换，因此就影响了系统运行的连续性。
2.2网络故障和软件故障
由于DCS集散控制系统在本质上隶属于局域网系统，因此也有可能会出现网络方面的障碍，影响系统的运行。现在DCS集散控制系统在我国已经被普遍使用，而在整理了相关的统计数据之后，发现DCS集散控制系统的网络障碍主要表现在以下三个方面：一是网络的线路堵塞，二是网卡或者工业交换机故障，三是IP地址错误，以上的三个问题出现任意一个，都会影响整个DCS集散控制系统的正常运转。除了容易发生网络故障之外，由于部分DCS集散控制系统中的各个软件来自于不同的开发商，因此很容易产生不兼容的情况，从而影响整个系统的使用效率。
2.3人为故障
除了客观的软硬件等各种因素之外，DCS集散控制系統的问题同样也来自于人为方面，比如说工作人员由于不熟悉系统的操作规范而导致的重复指令或者使得整个系统处于超负荷运转的情况。一旦出现这些情况，系统可能会瘫痪。
3 DCS集散控制系统故障的维护管理措施
3.1调控环境，创造良好的运行空间
由于DCS集散控制系统具有自身的运行特性，因此在其运行过程中，环境方面也需要达到一定的标准。从环境中的磁场，到卫生，再到空气湿度和温度等方面，DCS集散控制系统所处的环境都必须按照要求严格把控。也只有在一个经过准确调控的环境之中，DCS集散控制系统才能够得以良好运行。首先DCS集散控制系统周围的气温不得高于五摄氏度，这么做的目的是为了避免机柜的温度上升，进而对系统的运行造成阻碍。其次必须严格把控环境的卫生水平。由于DCS集散控制系统信号的收发会受到空气湿度和环境中灰尘数量的影响，因此，周围的环境必须时刻保持干燥，并且定期除尘。最后还要控制环境中的磁场强度，避免DCS集散控制系统受到其他电磁场的影响。
3.2对DCS集散控制系统进行日常的维护，并进行软件备份
对整个DCS集散控制系统的保护工作要从日常做起，点滴积累方成大业，只有工作人员熟悉操作守则，并且时刻监督空气、环境质量，检查系统设备是否存在问题并且及时反馈和维护，才能够保证系统出现运行障碍问题的几率降到最小。除此之外软件的备份处理也是一个重要的管理工作，不管每一次系统改动是大是小，都必须及时进行备份，以此来避免数据丢失可能导致的各种问题。
3.3定期进行系统维护工作
要做好DCS集散控制系统的维护工作，离不开系统工程师的悉心维护。只有定期检查DCS集散控制系统中的各个部分设备是否存在障碍并进行及时的记录和修复，并且及时更换其中即将达到寿命极限的零部件和消耗品，才能够有效地避免系统故障。只有在平时就做好系统的维护工作，才能够确保系统在运行的过程中发生障碍的机率大大降低。
3.4故障检修及维护
第一，做好DPU 以及工控机的死机等紧急故障的处理工作，对网络传输过程中可能遇到的各种影响因素进行有效的排除。必须提前制定出完善的DCS系统应急处理方案，这样在出现紧急故障的时候就可以按照应急方案中的措施进行最高效的正确处理;
第二，在对DCS 故障进行处理的过程中，按照厂家规定的技术要求进行，在对卡件进行更换的过程中，需要对卡件的规格、跳线等各个方面进行仔细比对，保持与之前卡件的一致性，并且需要严格按照在线更换的方式来进行; 第三，停机检修时定期进行系统冗余测试：对冗余电源、服务器、控制器、通讯网络进行冗余测试。注意观察系统停运过程中各设备停电时，主从设备切换、网络、人机接口站是否正常;系统检修重新上电后对各设备进行切换测试。
第四，系统灰尘清除：系统整体停运的情况下，对整个系统进行吹灰，包括计算机内部、控制站机笼、电源箱、风扇、机柜滤网等部件的灰尘清理并定期逐台重新启动所有人机接口站一次（建议2、3 个月左右），以消除计算机长期运行的累计误差。
第五，应保证电子设备间的良好封闭，防止小动物窜入，减小粉尘对元件运行及散热产生的不良影响，保证温度、湿度符合制造厂规定，避免由于温度、湿度急剧变化导致在系统设备上的凝露。
3.5加强人员制度管理
企业应完善系统操作管理制度，预防工作人员在工作中有较大随意性，如：工作人员在线查看或更改控制逻辑后不及时进行离线操作，使得较多处理单元一直处于在线状态，使DPU 负荷率增加;同时，企业还应该增加网络环境的安全设置，比如加强对外部硬件设备管理，禁止随意插拔硬盘，确保整个网络系统的安全运行，对于电子设备间禁止使用无线通讯工具，避免电磁场对系统的干扰规范DCS 系统软件和应用软件管理，软件的修改、更新、升级必须履行审批授权及负责人制度并做好备份工作。严禁使用非正版軟件和安装与系统无关软件，对于操作工的操作失误应在程序设计时完善联锁逻辑，重要操作时应进行二次确认，防止误操作的发生。
总之，DCS系统的故障维护是一个综合性的过程，其目的不在于故障的处理，而在于故障的预防，通过对故障产生原因及规律的探寻，利用针对性、日常性、预防性的故障维护措施，缩小故障的影响范围，甚至是将故障控制于萌芽状态，彻底清除。
参考文献
[1]杨天永. DCS集散控制系统故障与维护管理方案设计[J]. 通讯世界. 2017（04）
[2]任杰. DCS集散控制系统的故障原因及运行管理探析[J]. 科技风. 2016（16）
[3]任珲，降万勇，李靖. 基于DCS集散控制系统的安全问题分析[J]. 数字技术与应用. 2015（03）
[4]常帅帅. DCS集散控制系统故障与维护管理方案设计[J]. 科技风. 2017（22）
关键词：DCS集散控制系统;故障分析;维护管理
如今随着时代和科技的变革，生产领域也有着更深的提高生产效率的内在需求，因此DCS集散控制系统的出现正合时宜，也使得效率低下的传统控制方法逐渐消失。但是在有效利用DCS集散控制系统进行生产管理的过程中，能否对其进行有效的维护和管理，也会在很大程度上决定着系统的使用效率，决定着企业的生产效率，也决定着生产领域的水平发展。
1 DCS集散控制系统概述
DCS集散控制系统运行和构建的基础是微处理器，而其设计所采用的原则首先是分散控制功能、其次是各部分的相对独立，最后是总体的综合协调相互配合运转。DCS作为一种新兴的控制系统，以其能够进行集中管理和分散控制的重要特征而被广泛运用于各个领域。而DCS集散控制系统又以分级分层的方式实现系统的排列和控制。DCS集散控制系统往往利用各个子系统去实现自己的目标，而各个子系统又进一步组成了DCS集散控制系统逐级排列的不同层次，整个结构就像一个三角形，而这种结构也使得DCS集散控制系统的稳固性得到了极高的保障。DCS集散控制系统利用国内外先进的容错技术和故障自诊技术等来对其自身运转的可靠性进行有效的控制。
2 DCS集散控制系统的故障分析
2.1运行容易受环境干扰、电源容易出现故障
DCS集散控制系统的运行对周围环境的要求极高，由于DCS集散控制系统的信号处理功能很容易受到周围环境中各种信号的影响，因此在使用DCS集散控制系统的过程中，必须有效避免在周围环境中使用其他的电子设备，从而避免DCS集散控制系统受到环境的影响而出现信号故障。除此之外DCS集散控制系统还有可能在电源方面发生故障。由于设计者考虑不够充分，导致系统在运转的过程中常常会发生电源短路的问题，而又由于电源在出现故障时没有及时和备用电源进行切换，因此就影响了系统运行的连续性。
2.2网络故障和软件故障
由于DCS集散控制系统在本质上隶属于局域网系统，因此也有可能会出现网络方面的障碍，影响系统的运行。现在DCS集散控制系统在我国已经被普遍使用，而在整理了相关的统计数据之后，发现DCS集散控制系统的网络障碍主要表现在以下三个方面：一是网络的线路堵塞，二是网卡或者工业交换机故障，三是IP地址错误，以上的三个问题出现任意一个，都会影响整个DCS集散控制系统的正常运转。除了容易发生网络故障之外，由于部分DCS集散控制系统中的各个软件来自于不同的开发商，因此很容易产生不兼容的情况，从而影响整个系统的使用效率。
2.3人为故障
除了客观的软硬件等各种因素之外，DCS集散控制系統的问题同样也来自于人为方面，比如说工作人员由于不熟悉系统的操作规范而导致的重复指令或者使得整个系统处于超负荷运转的情况。一旦出现这些情况，系统可能会瘫痪。
3 DCS集散控制系统故障的维护管理措施
3.1调控环境，创造良好的运行空间
由于DCS集散控制系统具有自身的运行特性，因此在其运行过程中，环境方面也需要达到一定的标准。从环境中的磁场，到卫生，再到空气湿度和温度等方面，DCS集散控制系统所处的环境都必须按照要求严格把控。也只有在一个经过准确调控的环境之中，DCS集散控制系统才能够得以良好运行。首先DCS集散控制系统周围的气温不得高于五摄氏度，这么做的目的是为了避免机柜的温度上升，进而对系统的运行造成阻碍。其次必须严格把控环境的卫生水平。由于DCS集散控制系统信号的收发会受到空气湿度和环境中灰尘数量的影响，因此，周围的环境必须时刻保持干燥，并且定期除尘。最后还要控制环境中的磁场强度，避免DCS集散控制系统受到其他电磁场的影响。
3.2对DCS集散控制系统进行日常的维护，并进行软件备份
对整个DCS集散控制系统的保护工作要从日常做起，点滴积累方成大业，只有工作人员熟悉操作守则，并且时刻监督空气、环境质量，检查系统设备是否存在问题并且及时反馈和维护，才能够保证系统出现运行障碍问题的几率降到最小。除此之外软件的备份处理也是一个重要的管理工作，不管每一次系统改动是大是小，都必须及时进行备份，以此来避免数据丢失可能导致的各种问题。
3.3定期进行系统维护工作
要做好DCS集散控制系统的维护工作，离不开系统工程师的悉心维护。只有定期检查DCS集散控制系统中的各个部分设备是否存在障碍并进行及时的记录和修复，并且及时更换其中即将达到寿命极限的零部件和消耗品，才能够有效地避免系统故障。只有在平时就做好系统的维护工作，才能够确保系统在运行的过程中发生障碍的机率大大降低。
3.4故障检修及维护
第一，做好DPU 以及工控机的死机等紧急故障的处理工作，对网络传输过程中可能遇到的各种影响因素进行有效的排除。必须提前制定出完善的DCS系统应急处理方案，这样在出现紧急故障的时候就可以按照应急方案中的措施进行最高效的正确处理;
第二，在对DCS 故障进行处理的过程中，按照厂家规定的技术要求进行，在对卡件进行更换的过程中，需要对卡件的规格、跳线等各个方面进行仔细比对，保持与之前卡件的一致性，并且需要严格按照在线更换的方式来进行; 第三，停机检修时定期进行系统冗余测试：对冗余电源、服务器、控制器、通讯网络进行冗余测试。注意观察系统停运过程中各设备停电时，主从设备切换、网络、人机接口站是否正常;系统检修重新上电后对各设备进行切换测试。
第四，系统灰尘清除：系统整体停运的情况下，对整个系统进行吹灰，包括计算机内部、控制站机笼、电源箱、风扇、机柜滤网等部件的灰尘清理并定期逐台重新启动所有人机接口站一次（建议2、3 个月左右），以消除计算机长期运行的累计误差。
第五，应保证电子设备间的良好封闭，防止小动物窜入，减小粉尘对元件运行及散热产生的不良影响，保证温度、湿度符合制造厂规定，避免由于温度、湿度急剧变化导致在系统设备上的凝露。
3.5加强人员制度管理
企业应完善系统操作管理制度，预防工作人员在工作中有较大随意性，如：工作人员在线查看或更改控制逻辑后不及时进行离线操作，使得较多处理单元一直处于在线状态，使DPU 负荷率增加;同时，企业还应该增加网络环境的安全设置，比如加强对外部硬件设备管理，禁止随意插拔硬盘，确保整个网络系统的安全运行，对于电子设备间禁止使用无线通讯工具，避免电磁场对系统的干扰规范DCS 系统软件和应用软件管理，软件的修改、更新、升级必须履行审批授权及负责人制度并做好备份工作。严禁使用非正版軟件和安装与系统无关软件，对于操作工的操作失误应在程序设计时完善联锁逻辑，重要操作时应进行二次确认，防止误操作的发生。
总之，DCS系统的故障维护是一个综合性的过程，其目的不在于故障的处理，而在于故障的预防，通过对故障产生原因及规律的探寻，利用针对性、日常性、预防性的故障维护措施，缩小故障的影响范围，甚至是将故障控制于萌芽状态，彻底清除。
参考文献
[1]杨天永. DCS集散控制系统故障与维护管理方案设计[J]. 通讯世界. 2017（04）
[2]任杰. DCS集散控制系统的故障原因及运行管理探析[J]. 科技风. 2016（16）
[3]任珲，降万勇，李靖. 基于DCS集散控制系统的安全问题分析[J]. 数字技术与应用. 2015（03）
[4]常帅帅. DCS集散控制系统故障与维护管理方案设计[J]. 科技风. 2017（22）