本文從DCS系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的現(xiàn)場儀表設(shè)備故障、執(zhí)行機構(gòu)位置反饋故障、DCS系統(tǒng)故障、DCS硬件故障、DCS系統(tǒng)軟件故障和運行人員操作使用不當(dāng)造成故障這六種DCS系統(tǒng)故障發(fā)生部位和產(chǎn)生原因，把DCS系統(tǒng)故障判斷與處理進(jìn)行總結(jié)。

國電蘭州熱電有限公司的兩臺110MW機組投產(chǎn)于1989年和1990年，為了適應(yīng)安全生產(chǎn)和經(jīng)濟運行的需要，06、07兩年進(jìn)行了DCS系統(tǒng)改造。經(jīng)過這兩年的運行，熱控專業(yè)人員對DCS系統(tǒng)經(jīng)過了從陌生到熟悉的過程，把DCS系統(tǒng)故障判斷與處理進(jìn)行總結(jié)。



為了便于分析、診斷DCS系統(tǒng)故障發(fā)生部位和產(chǎn)生原因，現(xiàn)把故障分為以下幾類來進(jìn)行論述。
1、現(xiàn)場儀表設(shè)備故障
現(xiàn)場儀表設(shè)備包括與生產(chǎn)過程直接聯(lián)系的各種壓力變送器、各種開關(guān)、負(fù)載及各種熱電偶、熱電阻等?，F(xiàn)場儀表如果發(fā)生故障，直接影響DCS系統(tǒng)的控制功能及操作人員對工藝參數(shù)的監(jiān)視，從而給工藝操作帶來一定困難。在目前的DCS控制系統(tǒng)設(shè)計中，這類故障占絕大部份，這類故障一般是由于儀表設(shè)備本身的質(zhì)量和壽命所致。對這類故障比較直觀，在判斷和處理上也相對容易，按常規(guī)儀表的處理方法處理一般不會有什么問題。對這類故障的處理要求維護人員比較熟練，以保證故障處理的及時性及準(zhǔn)確性。由于這類故障屬于單點故障，對工藝影響不大，維護人員對DCS系統(tǒng)知識的要求不高，只須按常規(guī)儀表處理即可。 

2、執(zhí)行機構(gòu)位置反饋故障
這一類故障處理不是很難,但對一些重要的門處理不及時就會對生產(chǎn)過程可能造成較大影響。比如給粉機粉門、給粉機熱風(fēng)門的位置反饋故障，就可能執(zhí)行機構(gòu)的實際開度就會關(guān)到零，就會使?fàn)t膛燃料供應(yīng)中斷，造成滅火。類似的情況如果發(fā)生在給水調(diào)整門、送引風(fēng)調(diào)整門等，也會造成很大的事故。這類故障就要求維護人員處理及時，在最短的時間內(nèi)消除故障使執(zhí)行機構(gòu)回到正常開度，盡量減少故障帶來的損失。

3、DCS系統(tǒng)故障 
DCS系統(tǒng)故障是影響系統(tǒng)運行的全局性故障，系統(tǒng)故障可分為固定性故障和偶然性故障。如果系統(tǒng)發(fā)生故障后可重新啟動使系統(tǒng)恢復(fù)正常則可認(rèn)為是偶然性故障。相反若重新啟動后不能恢復(fù)正常而需要更換硬件或軟件系統(tǒng)才能恢復(fù)則認(rèn)為是固定性故障。這種故障一般是由于系統(tǒng)設(shè)計不當(dāng)或系統(tǒng)運行年限較長所致。

4、DCS硬件故障 
DCS系統(tǒng)硬件故障主要指DCS系統(tǒng)中I/O模塊卡件損壞造成的故障。這類故障一般比較明顯且影響也是局部的，它們主是由于使用不當(dāng)或使用時間較長，模塊卡件內(nèi)元件老化所致。我廠#2機組#21DPU在1月3日卡件就出現(xiàn)了故障，此卡件采集的全部是#2機ETS的信號，對于機組的保護非常重要，由于早晨巡檢人員及時發(fā)現(xiàn)故障并更換備用卡件，才沒有因為故障長時間存在造成嚴(yán)重威脅安全生產(chǎn)的事故。

在實際使用過程中，現(xiàn)場常見的系統(tǒng)硬件故障一般包括如下幾方面：
①系統(tǒng)模塊和元件故障，可能產(chǎn)生的原因是元器件質(zhì)量不良、使用條件不當(dāng)、調(diào)整不當(dāng)、錯誤的接線引入不正常電壓而形成的短路等。有時由于現(xiàn)場環(huán)境的因素，如溫度、濕度、灰塵、振動、沖擊、鼠害等原因也會造成系統(tǒng)硬件故障。
②線路故障：可能產(chǎn)生的原因是，電纜導(dǎo)線端子、插頭損壞或松動造成接觸不良，或因接線錯誤、調(diào)試中臨時接線、折線或跨接線不當(dāng)，或因外界腐蝕損壞等。
③電源故障：可能產(chǎn)生的原因是供電線路事故，線路負(fù)載不匹配可引起系統(tǒng)或局部的電源消失，或電壓波動幅度超限，或某元件損壞，或誤操作等產(chǎn)生電源故障。

5、DCS系統(tǒng)軟件故障 
DCS系統(tǒng)軟件故障是軟件本身所包含的錯誤所引起的。軟件故障又分為系統(tǒng)軟件故障和應(yīng)用軟件故障。系統(tǒng)軟件是DCS系統(tǒng)所帶來的，若設(shè)計考慮不周，在執(zhí)行中一但條件滿足就會引發(fā)故障，造成停機或死機等現(xiàn)象，此類故障并不常見。應(yīng)用軟件是用戶自己編定的，在實際工程應(yīng)用中，由于應(yīng)用軟件工作復(fù)雜，工作量大，因此應(yīng)用軟件錯誤幾乎難以避免，這就要求在DCS系統(tǒng)調(diào)試及試運行中十分認(rèn)真、仔細(xì)，及時發(fā)現(xiàn)并解決。

軟件故障包括：
①程序錯誤，設(shè)計、編程和操作都可能出現(xiàn)程序錯誤，特別是聯(lián)鎖、順控軟件，不少問題是由于工藝過程對控制的要求未被滿足而引起的。我廠#2爐乙側(cè)給煤機順控啟動時，發(fā)現(xiàn)順控啟停中步序時間有效的問題就屬于程序錯誤。
②組態(tài)錯誤：設(shè)計和輸入組態(tài)數(shù)據(jù)時發(fā)生錯誤，這可以調(diào)出組態(tài)數(shù)據(jù)顯示進(jìn)行檢查和修改。我廠#1爐主給水自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)范圍過窄，就是副調(diào)節(jié)器參數(shù)設(shè)置輸入組態(tài)數(shù)據(jù)時忽略了負(fù)值引起的。
這一類故障不容易發(fā)現(xiàn)，就需要熱控人員對DCS系統(tǒng)有比較深入的了解才行，而且要在不影響機組正常運行的條件更改參數(shù)。

6、操作使用不當(dāng)造成故障
在實際運行操作中，有時會出現(xiàn)DCS系統(tǒng)某功能不能使用或某控制部份不能正常工作，但實際上DCS系統(tǒng)并沒有故障，而是操作人員操作不熟練或操作錯誤所引起的。這對于初次使用DCS系統(tǒng)的操作工較為常見。 

由于DCS系統(tǒng)的都帶有自診斷程序，系統(tǒng)能及時對掛在總線上或網(wǎng)絡(luò)上的各回路及功能模塊進(jìn)行周期診斷。通過診斷，如發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，其內(nèi)容就被編成代碼或相應(yīng)的故障提示，經(jīng)由總線傳遞信息，從而在操作員站、工程師站CRT上顯示和報告故障發(fā)生的位置。通過CRT了解故障情況后，應(yīng)進(jìn)一步通過機柜里插卡或者模塊上的一系列發(fā)光二極管的顯示狀態(tài)，查詢不正常狀態(tài)的故障內(nèi)容。 通常在實際工作中，經(jīng)常遇到的DCS系統(tǒng)故障，還有死機、黑屏及通信故障，這些故障通常導(dǎo)致工藝參數(shù)不能顯示，嚴(yán)重時導(dǎo)致停爐停機，如死機故障產(chǎn)生的原因是多方面的，有的是因為操作不當(dāng)所致，更多的原因是由于模塊或插件故障所引起的，如顯示器故障、主機故障、通信故障，產(chǎn)生的原因多由通信線路、網(wǎng)卡及網(wǎng)絡(luò)接線器故障所引起。 

在日常工作中，除了掌握相應(yīng)的故障判斷和處理方法外，更應(yīng)該加強系統(tǒng)的日常維護，防范系統(tǒng)故障的發(fā)生，同時采取相應(yīng)的管理措施來保證系統(tǒng)的安全可靠，如：加強DCS系統(tǒng)的環(huán)境和操作管理，加強防靜電措施和良好的屏蔽，控制室要加強防雷措施并應(yīng)該有安全可靠的接地系統(tǒng)等。

由于DCS系統(tǒng)與常規(guī)儀表不同，維護人員除了要熟練掌握對儀表的處理方法外，對DCS系統(tǒng)的故障判斷及處理方法應(yīng)熟練掌握。要對DCS系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)、各功能模塊的作用要有相應(yīng)的了解。另外要掌握對通信、網(wǎng)絡(luò)、計算機技術(shù)等相應(yīng)的知識。在平時的維護過程中，應(yīng)加強對系統(tǒng)的管理及對維護人員的系統(tǒng)培訓(xùn)工作，減少人為因素對系統(tǒng)的影響，提高系統(tǒng)安全可靠的運行。
作者：國電蘭州熱電有限公司 索淵