区域治理智能电力与应用
DCS系统常见故障处理以及维护问题
冯世超
摘要:随着计算机技术、信号处理技术及其他高新技术的应用和发展,集散控制系统随之也得到了快速发展。在国家石油化工等制造业经济迅速发展的今天,工业自动化控制的水平也越来越高,DCS自动化控制系统也因此得到了广泛的应用。但在实际的生产运行中经常会遇到一些故障和问题,而这类问题很有可能会影响到正常的生产,影响到企业的经济效益,因此在日常的维护工作中要对这些可能出现的故障和问题具有针对性的解决方法。本文针对Emerson公司和Honeywell公司的三套DCS系统的故障处理以及日常维护问题进行了说明与探讨。
关键词:DCS;故障处理;系统维护集散计算机控制系统也称为分布式计算机控制系统,简称集散控制系统(DCS)。集散控制系统采用危险分散、控制分散,而操作和管理集中的基本设计思想,形成“分散控制、集中管理”的结构形式,适应现代化的生产和管理要求。集散型控制系统是计算机(Computer)、通信(Communication)、CRT显示和控制(Control)技术(简称四C技术)发展的产物。管理的集中性和控制的分散性这一实际需要是推动计算机集散控制系统发展的根本原因。DCS系统的日常维护、故障处理对装置的安全生产具有非常重要的现实意义。
一、Emerson公司DeltaV系统常见故障处理
(1)如果遇到历史软件报警或历史数据损坏,如何恢复?如何找回老的历史库文件?正常运行状态应如何设置历史数据库的备份导出?
恢复历史数据库:
①停止DeltaV系统服务(control panel>service>deltaV>stop)
②重新命名存在的DeltaV连续历史数据库的目录(例如:将D:\\DeltaVHistory重命名为D:\\DeltaVHistory-old)③复制C:\\deltaV\\fdbhist directory到D:\\DeltaVHistory④打开磁盘操作系统(DOS)窗口,运行下列命令注册新数据库以供使用:c:\\ooinstallfd -nocheck -standalone -lockserverhost computername D:\\DeltaVHistory\\
dvchdb.hdb
⑤重启计算机找回老的数据库文件:
打开START > DeltaV > engineering > Continuous Historian Administration > Restore DeltaV Continuous Historian Data来找回事前备份的历史数据
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数据库备份
打开START > DeltaV > engineering > Continuous Historian Administration,在操作界面上有:
①backup deltav continuous historian data 此命令备份所有历史数据
②export historian data(s) 此命令备份某一个数据文件
(2)遇到PLUS站或APP站硬盘报警如何处理?
①如果硬盘指示灯为黄绿闪烁的直接插拔故障的硬盘等待即可
②如果硬盘指示灯为黄色闪烁则为硬盘坏了,重启站后按照提示按CTRL+M>objects>physical drive selection menu>出现服务器所有硬盘列表,选中所要换的硬盘号>enter>force offline>yes>将要换的硬盘拔出,换上新的硬盘>esc>回到硬盘列表>enter>view rebuild>显示0%>按CTRL+ALT+DEL重启服务器等待两个小时即可。
(3)在DeltaV Explorer中显示的图标,分别表示什么含义?
①带问号的三角形:组态的I/O卡件与实际I/O不匹配;组态为网络冗余,但实际网络并不匹配;部分MODULE并没有按照组态的扫描周期运行;事件数据库有错
②蓝色三角形:该对象数据库参数与节点本身参数不一致
③蓝色三角形带问号:该对象数据库参数可能与节点本身参数不一致
④黄色三角形:此节点没组态或下装(4)如何将已经归档的连续历史数据包RESTORE回活动状态以便在趋势图中查看?
DeltaV→Engineering→Continuous History Administratoration→创建扩展的历史数据→浏览→在D:\\DeltaV Historion Date\\Autobackup文件夹中→选择一个你
要查找时间段历史数据文件→打开→确定→关闭→再打开趋势画面,移动时间轴,查找指定时间段的。
二、Honeywell公司PKS系统常见故障处理
(1)PKS系统共有几种类型的操作站?一般如何配置?
PKS有FLEX操作站、Console操作站和Console Extension操作站。Console站有组态数据库和实时数据库,具备组态功能,当SERVER服务器关闭时或故障时,Console站仍然能够提供数据,而FLEX站则没有。Console Extension站是Console站的扩展,直接从Console站中读取数据,因此远程站点通常要配置一台Console站。
(2)PKS系统的核心数据库是什么?作用如何?
PKS系统服务器心脏部分是实时数据库RTDB(real time database)。实时数据库主要存储过程数据、历史数据、组态数据、用户数据、报警和事件、系统状态。
(3)一个C300控制器带有几个IOLINK?每个IOLINK最多支持几个IO卡件?每个控制器最多支持多少IO卡件?
每套C300控制器最多支持个IO Units(IOU),每个IOLINK最多支持40个IO卡件,而一个控制器最多支持个IO卡件。
三、Honeywell公司TPS系统常见故障处理
(1)TPS系统出现LCN报警时,如何排查系统?怎么处理?
排查:通过SYSTEM STATUES/LCN DIAG/LCN CABLE A or LCN CABLE B来排查系统。
处理办法:人为切换LCN电缆到有问题的地方,看是否能立住,如果能立住则表示正常,如果不能立住,可以通过LCN状态查看来查看相关LCN节点上的错误信息来确定有问题的节点,继而处理
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相应的LCN电缆接头及T型头。
(2)TPS系统出现UCN报警时,如何排查系统?怎么处理?
排查:通过SYSTEM STATUES/NIM/控制器/UCN STATUS/UCN CABLE STATUS来排查系统。
处理办法:通过排查查到报警的UCN设备,重启该设备或者切换冗余设备。
(1)控制器的几种下装方式有何不同?分别在何状态下使用?
①LOAD PROGRAM:装载程序和数据到HPMM,在更换控制器或控制器掉电重新上电的时候用。
②RESTORE:恢复数据到这个选择的HPMM或IOP 主要是用在带电插拔卡件导致IOPH或HPMM数据丢失时恢复数据。
③SAVE ALL:存储HPMM和所有IOP的数据。
(2)系统机柜间有防小动物危害的措施(如挡鼠板)。
(3)各种设备必须定期更换或清洁清洗(如机柜过滤网、操作台、操作站等)。
(4)保证备件的正确存放方式以及数量。
(5)建立维护档案以及设备和备件档案,有变化及时更新台账。
(6)定期举行安全知识培训,并填写安全培训记录本。
2软件的日常维护
(1)严格按照操作权限执行操作(如工程师ENG权限、班长SUP权限、操作员OPR权限、只读权限VIEW等)。
(2)系统盘、数据库盘和用户盘必须有备份,要有清晰的标记,应放在金属柜中妥善保管。备份至少保证两套,异地存放。应用软件如果有大的变更,必须及时备份。同时要建立系统应用软件备份清单。每个季度至少做一次系统备份。
(3)系统软件及重要用户软件的修改要经主管部门批准并出示票据后方可进行。
(4)用户软件在线修改,必须要有
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安全防范措施,有作业许可证和监护人,且要做好记录并通知车间以及操作人员。
五、结语
DCS系统对于石油化工行业来说具有至关重要的作用,保障DCS系统安全稳定运行是DCS维护工作的重中之重。重视系统的日常维护工作,制定维护规范,把DCS系统的维护制度化、定期化,结合生产现场的实际情况,制定针对性的维护方案,这样就能降低DCS系统出现故障的几率,从而降低企业对系统的维修成本,提升企业的经济效益。
参考文献:
[1]肖军.DCS及现场总线技术[M].北京:清华大学出版社,2011.10.
[2]任丽静,等.集散控制系统组态调试与维护[M].北京:化学工业出版社,2010.
[3]DeltaV系统使用手册[M].上海:艾默生过程控制有限公司,2013.
[4]Honeywell TPS系统使用手册[M].上海:霍尼韦尔(中国)有限公司,2006.
[5]Honeywell PKS系统使用手册[M].上海:霍尼韦尔(中国)有限公司,2014.
四、DCS系统的日常维护
1硬件的日常维护
(1)按规定进行日常巡检(系统状态、系统风扇、电源状态、机柜间状态、温度、湿度等),并及时填写巡检记录本。
(上接第182页)工艺系统的安全性。
次源部件,同时还要对一些内控比较小的部件进行保护,针对不同的部件采取针对性的保护措施。其次,仪表设备和其附件上的大部分零件都比较小而且精致,非常容易遭受外力的冲击而造成丢失或者损毁,所以,对于已经安装好的仪表和设备要进行保护工作,防止后续作业对其造成损害,进而对仪表的安装质量和使用产生不利的影响。最后,要加大对安装人员的技术监督以及对工程进度的控制,确保安装按照事先的计划和程序进行,技术人员要严格审查安装工程,对于发现的安装问题要及时予以解决,避免安装进度和安装质量受到影响[2]。
3仪表安装的最后阶段
在仪表安装的最后一个阶段,主要内容是对仪表进行二次联校。二次联校,也就是当现场完成安装之后,为了控制仪表回路而对仪表回路进行检验的工作。如果有较大规模的机组设备在仪表内,就需要在这个阶段对机组回路以及整个系统进行调试,保证机组的正常运转。
后续的安装工作对化工设备的建设而言尤为重要,会对系统整个运行效率和运行的稳定性产生直接的影响。随着我国科学技术水平的不断提高,各行各业都开始将自动化引入自身发展中,尤其是化工行业,受其易燃易爆、腐蚀性特征的影响,加快建设化工自动化仪表变得十分重要,并且以智能控制技术为基础的化工仪表自动化控制系统已经被广泛应用在化工生产企业中。化工生产具有一定的危害性,所以,它的生产环境一般是比较封闭的容器或者是设备,除此之外,化工生产还具有易燃易爆的特性,如果发生泄漏,那么后果将会十分严重。因此,要将化工工艺的参数设置在安全的范围之内,以保证化工生产的安全和设备的正常运行。
三、自动化仪表安装技术要点分析
1安装准备阶段
安装自动化仪表需要较强的技术能力以及专业性,所以,在安装的过程中会受到外在环境和人为因素的影响,所以,有关技术人员就需要做好前期的准备工作。首先,沟通是最重要的,仪表工程师需要和工艺工程师进行沟通和交流,认真核对仪表电缆架桥的平面走向和标高,并且要保证电缆桥架和工艺管道二者不冲突,除此之外还要避免电缆架桥接触腐蚀性强、高温、强磁的工艺设备。其次,将安装费用控制在可接受范围之内,使用比例尺测量出实际所需要的材料。最后,在安装的整个过程中,安装技术人员要将需要注意的步骤和事项对安装人员进行详细的说明,以降低安装过程中出现不必要的损失[1]。
2安装实施阶段
首先,在安装的时候要将仪表一次取源部件和工艺管道部件同时安装。除此之外,为了之后的顺利安装需要核查和试装一
参考文献:
[1]邓峰.化工设备建设过程中仪表自动化建设与安装[J].自动化应用,2016(02):63-.
[2]郭亮,张晓鹏.简述化工设备安装的监理要点[J].化学工程与装备,2011(05):210-211.
四、结语
综上所述,仪表的自动化系统建设和
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