為濱州某熱電企業(yè)進(jìn)行中控DCS系統的維護和擴容

為期一周的緊張有序的維護與擴容；分享一下檢修規程

浙大中控DCS系統的檢修規程

1 DCS控制系統的原理及技術(shù)性能 

1.1 DCS控制系統的原理：DCS系統即分布式控制系統，其實(shí)質(zhì)是計算機技術(shù)對生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行集中監視、操作、管理和分散控制的一種控制技術(shù)。分布式操作系統的構成：作為一種縱向分層和橫向分散的大型綜合控制系統，它以多層計算機網(wǎng)絡(luò )為依托，將分布在全場(chǎng)范圍內的各種控制設備的數據處理連接在一起，實(shí)現各部分信息的共享的協(xié)調工作，共同完成控制、管理及決策功能。

其硬件設備有管理操作應用的工作站、現場(chǎng)控制站和通信網(wǎng)絡(luò )組成。管理操作應用工作站包括工程師站、操作員站和控制站等各種功能服務(wù)站。工程師站提供技術(shù)人員生成控制系統的人機接口，主要用于系統組態(tài)和維護，技術(shù)人員也可通過(guò)工程師站對應用系統盡心監控。操作員站提供技術(shù)人員與系統數據庫的人機交換界面，用于監視可以完成數據的狀態(tài)值顯示和操作員對數據點(diǎn)的操作。歷史站保存整個(gè)系統的歷史數據，供組態(tài)軟件實(shí)現歷史趨勢顯示，報表打印和事故追憶等功能。現場(chǎng)控制站用于對現場(chǎng)信號的采集處理，控制策略的實(shí)現，并具有可靠地冗余保證。網(wǎng)絡(luò )通信功能：通信網(wǎng)絡(luò )連接分布式控制系統的各個(gè)分布部分，完成數據、指令及其他信息的傳遞。為保證DCS可靠性，電源、通信網(wǎng)絡(luò )、過(guò)程控制站都采用冗余配置。

1.2 DCS系統組成

DCS控制系統由工程師站、操作站、控制站、過(guò)程網(wǎng)絡(luò )組成。

1.2.1 工程師站是為專(zhuān)業(yè)工程技術(shù)人員設計的，內裝有相應的組態(tài)平臺和系統維護工具。通過(guò)系統組態(tài)平臺生成適合于生產(chǎn)工藝要求的應用系統，具體功能包括：系統生成、數據庫結構定義、組態(tài)操作、流程圖畫(huà)面組態(tài)、報表程序編制等。而使用系統的維護工具軟件實(shí)現過(guò)程控制網(wǎng)絡(luò )調試、故障診斷、信號調校等。 

1.2.2 操作站是由工業(yè)PC機、LED顯示器、鍵盤(pán)、鼠標、打印機等組成的人機系統，是操作人員完成過(guò)程控制監控管理任務(wù)的環(huán)境。 

1.2.3 控制站是系統中直接與現場(chǎng)打交道的I/O處理單元，完成整個(gè)工業(yè)過(guò)程的實(shí)時(shí)監控功能，控制站可冗余配置。 

1.2.4 過(guò)程控制網(wǎng)絡(luò )實(shí)現工程師站、操作站、控制站的連接，完成信息、控制命令等傳輸，雙重冗余設計。

1.3 DCS技術(shù)性能

1.3.1 DCS應完成模擬量控制、數字量控制、數據采集功能、設備保護及聯(lián)鎖功能，滿(mǎn)足各種運行工況的要求，確保系統安全、高效運行。

1.3.2 DCS應由分散處理單元、過(guò)程輸入輸出通道、數據通訊系統和人機接口等組成。

1.3.3 DCS系統應易于組態(tài)、易于使用、易于擴展。DCS按工藝系統劃分控制功能區分散組態(tài)，控制系統應在功能和物理上適當分散。

1.3.4 DCS的設計應采用合理的冗余配置和診斷技術(shù)，使其具有高度的可靠性。系統內任一組件發(fā)生故障，均不影響系統其他部分的工作，也不會(huì )是異常狀態(tài)更加惡化、降低功能，或縮短設備使用壽命。

1.3.5 DCS應采取有效措施，以防止由于各類(lèi)計算機病毒侵害造成的DCS內各村初期的數據丟失或其它對系統的損壞。

1.3.6 DCS系統應具有良好的接地及很好的抗干擾性能。

1.4 DCS主要技術(shù)參數

    DCS系統的控制站主控卡、數據轉發(fā)卡、I/O卡件、電源卡、電源箱，操作站工控機、顯示器、鼠標、鍵盤(pán)等正常運行情況。

2 設備完好標準

2.1 操作站完好標準

2.1.1 操作站工控機、顯示器、鼠標、鍵盤(pán)等硬件完好。

2.1.2 實(shí)時(shí)監控工作是否正常，包括數據刷新、各功能畫(huà)面的（鼠標和鍵盤(pán)）操作正常。

2.1.3 查看故障診斷畫(huà)面，是否有故障提示。

2.2 控制站完好標準

2.2.1 各卡件工作正常，指示燈正常無(wú)故障顯示（FALL燈）

2.2.2 電源箱工作正常，電源風(fēng)扇工作正常，5V、24V指示燈正常。

2.3 通訊網(wǎng)絡(luò )完好標準

2.3.1 主控卡上網(wǎng)絡(luò )信號指示燈指示正常。

2.3.2 網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器各網(wǎng)段指示燈正常。

2.3.3 工控機網(wǎng)絡(luò )指示燈指示正常。

3、DCS系統日常維護 

3.1 日常巡檢內容： 

每天必須進(jìn)行兩次以上的巡回檢查，檢查內容包括：

3.1.1 向當班工藝人員了解DCS的運行情況；

3.1.2  查看“故障診斷”畫(huà)面，檢查有無(wú)故障現象；

3.1.3  檢查控制站各卡件指示燈有無(wú)異常； 

3.1.4  檢查控制室溫度及空調運行情況； 

3.1.5  檢查控制站機柜及操作柜散熱風(fēng)扇運行情況。

3．2 控制站的定期維護管理及測試： 

3.2.1 控制室與操作室的維護管理 

3.2.1.1 保證控制室及操作室的照明符合要求（安裝日光燈進(jìn)行采光）； 

3.2.1.2 檢查操作室與控制室的溫度及濕度和空調的運行情況，并應特別注意控制機柜的卡件等電子設備有無(wú)出現水珠或凝露現象； 

3.2.1.3 檢查有無(wú)腐蝕性氣體腐蝕設備與過(guò)多的粉塵堆積的現象，操作臺及控制機柜的風(fēng)扇濾網(wǎng)應定期拆洗，建議每月更換、拆洗一次； 

3.2.1.4 檢查操作室、控制室受電磁干擾情況和振動(dòng)情況。

3.2.2 計算機的維護管理 

3.2.2.1 文明操作，愛(ài)護設備，保持清潔，防灰防水； 

3.2.2.2 不可強制性關(guān)閉計算機電源；

3.2.2.3 鍵盤(pán)與鼠標操作須用力恰當，輕拿輕放，避免尖銳物刮傷表面； 

3.2.2.4 顯示器應遠離熱源，保證顯示器通風(fēng)不被物體擋住； 

3.2.2.5 在進(jìn)行計算機信號電纜、通訊電纜連接或拆除時(shí)，請確認計算機電源開(kāi)關(guān)處于“關(guān)”狀態(tài)。 

3.2.2.6 嚴禁使用非正版的微軟公司視窗操作系統軟件。 

3.2.2.7 系統維護人員應謹慎使用外來(lái)軟盤(pán)或光盤(pán)，防病毒侵入。 

3.2.2.8 系統維護人員應做好系統所需的各種驅動(dòng)軟件的硬盤(pán)備份。 

3.2.2.9 系統維護人員應做好控制子目錄文件（組態(tài)、流程圖、SCX語(yǔ)言、圖形化編程等）、各控制回路的PID參數、調節器的正反作用等系統數據的硬盤(pán)備份記錄工作，同時(shí)要求采用書(shū)面、軟盤(pán)、光盤(pán)等進(jìn)行備份；對系統組態(tài)、控制參數作必要修改后，系統維護人員應及時(shí)做好記錄及時(shí)做好記錄及備份更新工作。 

3.2.3 控制站的維護管理 

3.2.3.1 控制站的任何部件在任何情況下嚴禁擅自改裝、拆裝； 

3.2.3.2 每星期至少進(jìn)行一次定期檢查，檢查內容為： 

a) 檢查所有控制站的卡件是否工作正常，有無(wú)故障顯示（FAIL燈亮）

b) 檢查各機柜電源箱是否工作正常，電源風(fēng)扇是否工作； 

c) 檢查系統接地（包括操作站、控制站等），防雷接地裝置是否符合標準要求。 

3.2.3.3 正常運行時(shí)，關(guān)閉控制柜柜門(mén)。 

3.2.4 DCS系統網(wǎng)絡(luò )的維護管理 

3.2.4.1在進(jìn)行例行檢查時(shí)，應注意SCnetⅡ網(wǎng)絡(luò )部件需嚴格按照網(wǎng)絡(luò )標識與網(wǎng)絡(luò )連接圖進(jìn)行連接，避免將A網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )部件接入B網(wǎng)或將B網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )部件接入A網(wǎng)。 

3.2.4.2 應對網(wǎng)絡(luò )部件及網(wǎng)絡(luò )連接狀態(tài)進(jìn)行定期檢查，檢查內容為： 

a) 檢查各操作站網(wǎng)卡指示燈狀態(tài)是否正常； 

b) 檢查主控卡的LED-A（A網(wǎng)工作指示燈）、LED-B（B網(wǎng)工作指示燈）指示燈是否正常；

c) 檢查控制站的數據轉發(fā)卡是否工作正常； 

d) 檢查I/O卡件以及數據轉發(fā)卡的COM指示燈（通訊指示燈）是否正常； 

e) 檢查集線(xiàn)器、交換機通訊指示是否正常； 

f) 檢查ScnetⅡ網(wǎng)絡(luò )的雙絞線(xiàn)的各接頭連接是否可靠正常，檢查SBUS網(wǎng)絡(luò )的各接頭連接是否可靠正常； 

g) 檢查監控軟件的系統“故障診斷”畫(huà)面中是否有提示通訊故障。

3.2.5 UPS的維護管理 

3.2.5.1 UPS應定期進(jìn)行檢查，檢查內容為： 

a) 檢查UPS電池組電壓是否達到額定值； 

b) 檢查UPS輸入/輸出電壓是否達到額定值；

c) 檢查UPS的LED狀態(tài)指示燈是否正常。 

3.2.5.2 應定期對UPS進(jìn)行斷電測試及放電： 

a) 通過(guò)斷開(kāi)UPS交流進(jìn)線(xiàn)，測試UPS電池供電能力； 

b) 保持電池供電，至電池即將釋放完止；

c) 建議每月對UPS實(shí)施放電操作一次。 

3.2.5.3 UPS進(jìn)行停電檢修時(shí)，務(wù)必由專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行操作。 

3.2.6 DCS系統的冗余測試 

大修或者其它原因停車(chē)時(shí)，可對系統各電源、卡件進(jìn)行冗余測試： 

3.2.6.1供電冗余測試： 供電冗余包括交流供電冗余和直流供電冗余。 

a) 交流供電冗余測試：分別斷開(kāi)冗余交流220VAC進(jìn)線(xiàn)的一路，系統有一半的交流供電回路失電，檢查系統是否仍然可以正常工作。 

b) 直流供電冗余測試：先斷開(kāi)1、3、5電源箱電源，測量每一個(gè)機籠母板電源端子上5V、24V的電壓；通上1、3、5電源箱電源，再斷2、4、6電源箱電源，再測量每一個(gè)機籠母板電源端子上5V、24V的電壓。電源箱5V輸出電壓應在5.10V~5.25V之間，電源箱24V輸出電壓應在23.00V~25.00V之間，如果電壓偏差較大應及時(shí)檢查處理，否則會(huì )影響卡件的正常工作。 

3.2.6.2卡件冗余測試：通過(guò)帶電拔插互為冗余的卡件，檢查是否正常。（如果拔出主控卡或數據轉發(fā)卡并插回后，應等數據拷貝完成后才可以拔另一塊卡件（約需10秒），否則在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì )造成嚴重后果） 

3.2.6.3 通信冗余測試： 

a) 斷開(kāi)主控卡上1#通訊線(xiàn)，利用下載組態(tài)功能測試是否正常，正常則表明2#通訊網(wǎng)絡(luò )正常，同理可測試1#通訊網(wǎng)絡(luò )； 

b) HUB冗余測試：斷開(kāi)1#HUB電源，操作站故障診斷應顯示“0”故障，數據刷新正常，則2#HUB正常，同理可測試另一HUB；

c) 操作站網(wǎng)卡冗余測試：先斷開(kāi)操作站兩網(wǎng)卡中的一根網(wǎng)線(xiàn)，故障診斷應顯示1#或2#網(wǎng)線(xiàn)故障，同時(shí)數據刷新應保持正常。 

4 DCS的檢修周期和檢修內容

4.1 檢修周期 

4.1.1 DCS監控工控機、控制站半年進(jìn)行灰塵清理。

4.1.2 DCS系統一年進(jìn)行一次大修。

4.2 檢修內容： 

4.2.1 硬件的吹掃和清洗 

a) 將計算機內的可拆卸部件、各散熱風(fēng)扇的濾網(wǎng)、各I/O卡件進(jìn)行吹掃和清洗； 

b) 將各控制站內的部件，包括主控卡、I/O卡件、機籠、各通訊卡件進(jìn)行吹掃和清洗。 

4.2.2 接地系統的檢修：<span style="font-family: 等&